来源：中国科学院物理研究所铜锌锡硫硒Cu2ZnSn(S, Se)4（CZTSSe）薄膜太阳能电池凭借其光吸收材料组成元素储备丰富、无毒、热力学稳定，以及与当前薄膜光伏产业高度兼容的技术优势，已经成为太阳能电池领域的热点。在低成本溶液法基础上探索太阳能电池光电转换效率的提升路径是当前该方向的研究重点。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心孟庆波团队近年来在该类薄膜太阳能电池方面开展了系统研究，在高质量铜锌锡硫硒薄膜制备、界面调控、器件载流子动力学和电池效率提升等方面取得了系列研究成果。特别是，针对CZTSSe薄膜硒化结晶生长面临的多参数耦合、生长环境难以精准控制等难题，先后开发了高压辅助和双温区辅助的硒化反应路径调控策略，实现了电池性能的大幅提升 (Nat. Energy, 2023, 8, 526-535; Nat. Commun. 2023, 14, 6650)，并于2023年创造了CZTSSe电池领域新的世界纪录。为了实现CZTSSe电池效率的进一步提升，多晶薄膜晶界空位缺陷引起的电荷损失是需要更深入研究和解决的问题。基于此，近日中国科学院物理研究所孟庆波团队与复旦大学和北京大学合作，发展了一种Pd-Se化合物反应策略来抑制硒化过程中晶界元素的挥发及相应空位缺陷的形成，实现了高质量CZTSSe吸收层和高效率器件。研究表明，Pd在硒化反应过程中以不易挥发的PdSex化合...
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来源：上海科技大学物质学院锂离子电池极大便利了人们的生活，但目前基于石墨负极的锂离子电池存在安全性能差、能量密度低等缺陷，无法满足日益增长的使用需求。锂金属可提供比石墨负极高十倍的理论比容量，但存在枝晶易生长导致的电池短路问题。因此，采用固体电解质取代易燃的有机液体电解质来增强电池安全性的方案得到了研究人员的广泛关注。石榴石型Li7La3Zr2O12（LLZO）具有高的离子电导率、宽的电化学窗口和良好的锂金属稳定性，被认为是最具应用潜力的固体电解质之一。然而，传统的电解质界面改性层并不能完全阻挡电子从集流体传输到固态电解质内部，这会导致锂枝晶的形核析出和生长渗透。陶瓷基石榴石电解质与正极之间固-固接触界面带来的高阻抗也是另一个严重问题。针对上述问题，上海科技大学物质科学与技术学院刘巍课题组通过原位转化反应在石榴石固体电解质负极侧进行界面修饰，抑制电子在界面处的泄露。同时筛选出更加稳定的C4min-TFSI离子液体，浸润固态电池正极界面。二者协同作用，实现了长寿命高性能的固态锂金属电池，为下一代新型固态电池的开发提供了新的思路。相关研究成果发表在国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。科研人员在石榴石电解质Ta掺杂LLZO（LLZTO）表面沉积氟化钾修饰层，基于氟化钾在高温下与熔融锂金属的原位转化反应，在石榴石电解质表面构建KF/LiF电子...
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来源：厦门大学近日，电子科学与技术学院张丹教授团队与黑龙江大学许辉教授团队合作，在硅基有源光子器件领域取得重要进展，相关成果以“ Optical Amplification at 1.5 μm in ErIII Coordination Polymer-Doped Waveguides Based on Intramolecular Energy Transfer ”为题，发表在《Advanced Science》上。稀土掺杂光波导放大器是光子集成芯片的重要器件之一，可以和光开关、调制器、微环、探测器等各种有源/无源光子器件集成在一起，补偿光子集成芯片的光损耗。然而，这类器件存在激光泵浦造成的波导热损伤、稀土离子上转换发光、商用化成本高等问题，限制了其在光通信核心芯片的规模化应用。基于此，张丹教授团队与黑龙江大学许辉教授团队合作，制备了具有高效近红外发光性能的一维铒配位链[Er(DBTTA)3(FDPO)]n，通过磷氧化物配体桥接来提高局部Er3+离子浓度和辐射效率，以及配体到Er3+的链内能量迁移效率，揭示了配体与稀土Er3+离子的分子内能量传递机理；采用与CMOS兼容的半导体工艺，制备了硅基掺铒光波导放大器器件，通过调控波导截面尺寸的方法提高1.5 μm信号光与365 nm LED泵浦光光场的重叠，在截面尺寸为2 × 3 μm2，长度为1cm的波导中，在1.53 μm...
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来源：中国科学院近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室碳基资源电催化转化研究组在固体氧化物电解器（SOEC）阳极甲烷重整催化剂设计方面取得进展。该研究通过原位溶出技术构筑金属/氧化物活性界面，开发出高效而稳定的电化学重整催化剂，并结合多种原位物理化学表征手段，揭示了SOEC阳极甲烷重整机理。SOEC因电解效率高、稳定性好、模块化程度高等优势，被认为是具有应用潜力的CO2电解器件。SOEC阳极以甲烷半氧化重整反应替代缓慢的析氧反应，利于降低CO2电解总能耗。然而，传统的钙钛矿阳极材料甲烷重整活性低且稳定性差，因此设计高活性阳极甲烷重整催化剂具有科学意义。该研究通过调控La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7-xCoxO3-δ阳极钙钛矿中B位Co\Fe比例，优化B位过渡金属溶出能，实现在La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.5Co0.2O3-δ（LSTFC2）钙钛矿表面原位溶出生成平均粒径最小为7nm、颗粒密度最高为1087个μm-2的CoFe合金纳米颗粒，为阳极CH4转化提供了充足活性位点。研究发现，电驱动产生的溢流氧可进一步促进甲烷吸附活化、抑制积碳形成，从而提升阳极催化剂活性和稳定性。在800°C下，LSTFC2阳极CH4转化率可达86.9%，CO选择性可达90.1%，连续稳定运行1250小时无显著衰减。电化学性能测试表明，阳极引入甲烷半氧化重整反应后...
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