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關于富溴籽晶誘導法助力提升高效鈣鈦礦太陽能電池長期穩定性的研究
有機無機雜化鈣鈦礦以其光吸收系數高、載流子擴散距離長、制備方法簡單、帶隙連續可調等特性，被廣泛認為是發展下一代光伏器件的理想材料。自2009年以來，僅僅歷經10年的發展時間，鈣鈦礦太陽能電池的能量轉化效率已經達到25.2%，發展速度為各類太陽能電池之最。但是，由于鈣鈦礦太陽能電池當前面臨的熱穩定性、長時間工作穩定性等問題，嚴重阻礙了其商業化應用發展。針對此問題，北京大學物理學院趙清教授課題組利用材料工程方法，設計提出了富溴鈣鈦礦籽晶誘導生長兩步法，實現了鈣鈦礦薄膜中溴離子的高效摻雜，有效提高了鈣鈦礦太陽能電池的長時間工作穩定性。 通過在碘化鉛薄膜中引入微米級富溴鈣鈦礦籽晶，一方面提供后續鈣鈦礦生長所需的成核位點、誘導薄膜生長、提高薄膜生長質量，另一方面為鈣鈦礦生長提供充足的溴元素，解決兩步法中溴離子難以有效摻雜的問題。通過改變鈣鈦礦籽晶的添加量，可以實現對鈣鈦礦成核、晶粒大小、缺陷態密度等的精確調控，實現對最終鈣鈦礦成分與帶隙的精準控制。測試表明，利用富溴鈣鈦礦籽晶誘導生長兩步旋涂法制備得到的鈣鈦礦太陽能電池器件，其能量轉化效率可以達到21.5%；更為重要的是，其長時間工作穩定性得到了顯著提高，在AM1.5G太陽光下持續工作500小時后，仍然能保持超過80%的初始效率。這一成果遠遠超過傳統兩步法僅有的數小時穩定性。該研究表明，溴元素對鈣鈦礦材料長時間工作穩定性具有至關重要的作用，同時，提供了一條簡單、高效、穩定的基于鈣鈦礦兩步法的溴摻雜方法。此研究將為鈣鈦礦領域內鹵素離子的均勻高效摻入、器件長時間工作穩定性的提高等問題提供了新的思路。相關研究結果發表于Advanced Energy Materials 9, 1902239 (2019),并被選為當期封底圖片。北京大學博士生李琪為該研究論文的第一作者，趙清教授為通訊作者。以上研究得到了國家自然科學基金委、北京大學人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、北京大學納光電子前沿科學中心、量子物質科學協同創新中心等單位的支持。
北京大學
2021-04-11
有關冷凍電鏡解析的人源蛋白酶體26S全酶高分辨三維動態結構的研究
蛋白酶體是細胞中用來調控特定蛋白質的濃度和清除錯誤折疊蛋白質的主要機制的核心組成部分，是細胞中最普遍的不可或缺的大型全酶超分子復合機器之一，也是迄今為止發現的最大的蛋白降解機器。人源蛋白酶體全酶包含至少64個亞基，由蓋子 (Lid)和基座(Base)亞復合體組成的調控顆粒RP(Regulatory Particle)所激活。2016年，該課題組與其合作者在《美國科學院院刊》報道了人源蛋白酶體的基態近原子分辨的冷凍電鏡結構，以及三個亞納米分辨的RP-CP亞復合體亞穩或過渡態的共存結構，并首次發現其中一個亞穩態構象的CP的底物轉運通道處于開放狀態（見PNAS 2016, 113: 12991-12996）。這一發現被德國馬普所Baumeister課題組及其合作者在2017年的一篇《美國科學院院刊》論文中通過酵母蛋白酶體全酶的冷凍電鏡亞納米精度分析進一步證實、引用和比較（見PNAS 2017, 114, 1305-1310）。然而，在這些工作中，CP開放態的全酶結構離近原子分辨還有較大距離，未能充分揭示人源蛋白酶體全酶的激活后的運動行為。毛有東、歐陽頎課題組及其合作者在前期工作的基礎上，利用他們自主開發的基于統計流行算法的高性能計算軟件ROME（見PLoS ONE 2017, 12:e0182130）與優化的冷凍電鏡處理方法，對ATP-γS結合狀態下的人源蛋白酶體的全酶冷凍電鏡單顆粒數據展開了深入分析，得到了6個共存的動態結構，其中包括3.6埃分辨率的基態結構，3.5埃的開放態CP結構，和三個CP開放態對應的亞穩簡并態全酶4.2埃，4.3埃和4.9埃的結構。另外兩個中間態結構分辨率為7.0埃和5.8埃。三個CP開放態對應的全酶結構的主要差別在于位于RP的AAA-ATPase激酶馬達模塊，伴隨其不同的構象變化，至少有四個ATP-γS分子穩定結合在不同的AAA-ATPase亞基上，為其在不同核酸結合狀態下形成的非穩定動態構象提供了重要證據。該研究首次觀察到位于AAA-ATPase激酶馬達模塊中心的底物轉運通道呈現從螺旋到鞍形不同的拓撲結構變化，為進一步分析底物和蛋白酶體全酶的相互作用奠定了重要基礎。人源蛋白酶體全酶AAA-ATPase馬達模塊中心的底物轉運通道發生大幅度的拓撲變構
北京大學
2021-04-11
關于發布未來工業互聯網基礎理論與關鍵技術重大研究計劃2023年度項目指南的通告
國家自然科學基金委員會現發布未來工業互聯網基礎理論與關鍵技術重大研究計劃2023年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。
國家自然科學基金委員會
2023-08-14
清華大學機械系何永勇課題組在液體潤滑領域界面摩擦機理研究方面取得新進展
清華大學機械系摩擦學國家重點實驗室何永勇課題組從邊界潤滑膜和動壓潤滑膜的耦合作用行為角度，首次系統地解釋了液體潤滑界面摩擦和磨損性能的逆相關現象，澄清了邊界潤滑膜與動壓潤滑膜的內在耦合機理，提出了二者的耦合模型。
清華大學
2022-02-24
南科大劉奇航課題組與合作團隊在設計輕元素自旋軌道耦合材料領域取得研究進展
南方科技大學物理系、量子科學與工程研究院副教授劉奇航課題組與南京大學教授萬賢綱課題組合作，在通過電子關聯設計輕元素自旋軌道耦合材料這一研究領域取得進展。
南方科技大學
2022-02-24
裝載機負荷敏感合流液壓系統及負荷敏感式轉向液壓系統在裝載機節能中的應用研究
在國內首次利用負荷敏感控制技術將變量柱塞泵用于裝載機上,使裝載機的轉向、工作裝置液壓系統由閥控系統變為泵控系統，使系統的流量和壓力達到按需控制，消除了高壓溢流損失，大大提高了效率，節約了能源，并在國內開發出適用于裝載機節能系統實用化負荷敏感式變量柱塞泵系列。 開發出適用于不同型號裝載機的“單變量”、“雙變量”、“定、變合流”的液壓系統關鍵元件，達到實用化，使裝載機系統節能30%以上。
西南交通大學
2021-04-13
南京師范大學化科院在二氧化碳轉化與利用研究領域取得重要進展
論文在MOF基晶態材料作為光催化劑實現CO2到CO的光催化定向轉化的基礎上，選擇了兼容的反應體系和反應裝置，建立了光催化還原CO2反應和羰基化反應的串聯催化反應體系。
南京師范大學
2022-06-14
廈門大學電子科學與技術學院黃文財教授團隊綠色氫能和光催化研究取得重要進展
近日，電子科學與技術學院黃文財教授團隊和福州伏智光催化研究中心呂鋒仔團隊應邀在Cell旗下物質科學子刊Cell Reports Physical Science發表了題為“The development of balanced heterojunction photocatalysts”的perspective前瞻性論文（DOI:10.1016/j.xcrp.2022.101082）。
廈門大學
2022-10-12
安徽大學在氧化物薄膜晶體管摻雜工程及其穩定性研究中取得新進展
近日，我校材料科學與工程學院2019級材料物理專業本科生嚴錦同學在氧化物薄膜晶體管摻雜工程及其穩定性研究中取得新進展，作為第一作者在微電子器件頂級期刊《IEEETransactionsonElectronDevices》上發表了以“Electrospinning-DrivenInHfOxNanofiberChannelField-EffectTransistorsandHumidityStabilityExploration”為題的論文。
安徽大學
2022-09-21
報道華東理工大學在促血管內皮化生物材料研究領域的最新成果
近日，我校材料學院劉潤輝教授課題組在促血管內皮化生物材料研究中取得了突破成果，通過聚合物策略實現了選擇性促進內皮細胞生長和促快速內皮化功能。
華東理工大學
2022-09-28