混合锡铅钙钛矿太阳能电池效能改善

研究人员用新的溶液化学方法令混合锡铅钙钛矿太阳能电池性能得到提高。他们通过用他们所制备的膜来生成2种串联（双材料）太阳能电池来证明这一点，因为这些电池的效能提高了25%。

目前的混合锡铅（Sn-Pb）钙钛矿所达到的能量转化效率约为18%，比其纯Pb基钙钛矿对应材料的能量转化效率要低。尽管最近探索了数种用来提高Sn-Pb基钙钛矿太阳能电池（PSC）的方法，但串联PSC的效能一直滞后于其对应的仅含Pb的材料。

在一个旨在提高Sn-Pb基钙钛矿收获光能力的新探索中，美国国家再生能源实验室、科罗拉多大学可再生与可持续能源研究所Jinhui Tong和同事用硫氰酸胍（GuaSCN）来增强锡铅混合钙钛矿薄膜的结构和光电性质。在各种功能增强中，这一方法将载体寿命（或能量捕获能力）延长至1微秒以上。Tong和同事用这种膜来制造全钙钛矿串联太阳能电池；在某个案例中，它们显示的效能提高至25%。在对他们所造电池的最后测试中，经过100小时的连续作业后，最初的效能维持率超过88%。

相关论文信息：DOI: 10.1126/science.aav7911

探索水表面可从单个分子入手

通过观察埋置于某个超冷笼状分子结构中的单个水分子的光谱特性，研究人员揭示了作为氢氧键弥漫性震动光谱基础的关键特性，后者令水的二维表面构造研究颇具挑战性。这些结果使人们对水的基本分子力学和属性有了新的了解。

水表面的分子结构和属性一直难以研究，因为它受到氢氧键震动“噪音”的掩盖，后者会令体相水特征性表面光谱模糊不清。然而，应用围绕某铯离子的20个水分子冷簇，美国耶鲁大学Nan Yang和同事能分离出单个H2O分子，并能用低温离子光谱学观察相关OH基的个体频率。

此外，Yang等人还能操控位于其它19个氘化水分子（D20）网络内的单个H2O分子的位置。结果显示，在同一水分子上的两个OH基的震动频率是取决于位置的，表明受约束的OH伴基可专性地解释光谱中的低能带。

相关论文信息：DOI: 10.1126/science.aaw4086

（本栏目文章由美国科学促进会提供）