电子能量损失谱应用刷新效率！我国科学家在新一代太阳能电池研究方面取得新进展|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

刷新效率！我国科学家在新一代太阳能电池研究方面取得新进展

随着对清洁能源需求的日益增长，太阳能电池作为将太阳能转化为电能的关键技术，一直是科学研究的热点。

近日，中国科学院化学研究所李永舫/孟磊研究团队，在高效钙钛矿-有机叠层太阳电池研究方面取得重要进展，该成果文章于北京时间10月14日23:00在国际学术期刊《自然》上线。

新一代太阳能电池的创新机制

太阳能电池作为可再生能源的重要组成部分，其技术的发展直接关系到清洁能源的利用效率。目前，市场上主流的晶硅太阳能电池虽然技术成熟，但制备过程复杂，限制了其在某些特定领域的应用。

相比之下，以钙钛矿太阳电池和有机太阳电池为代表的新一代可溶液印刷制造的太阳能电池，具有易制备、重量轻、以及可制备成柔性器件等优点，将与当前大规模商业化应用的晶硅太阳能电池应用领域互补，在便携式能源、建筑光伏一体化、室内光伏等领域具有重要应用前景。

近几年，其能量转化效率也得到了快速的提升。然而，钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池均存在一定的稳定性问题。

为了克服这些难题，科学家们提出了钙钛矿/有机叠层太阳能电池的概念。这一新型叠层太阳能电池结构在有效提升效率的同时可以大幅提升器件稳定性。

钙钛矿/有机叠层太阳能电池的核心在于其独特的叠层结构和材料选择。顶电池采用宽带隙的钙钛矿材料，主要吸收短波长太阳光；底电池则采用窄带隙的有机活性层，吸收近红外长波长太阳光。这种设计大幅拓宽可利用太阳光谱范围并降低能量损失。

同时，钙钛矿子电池可以过滤高能量光子以保护有机活性层、防止其光降解；有机子电池可以作为封装层隔绝水氧，提升环境稳定性，同时叠层太阳能电池的中间透明电极层还可以缓解钙钛矿顶电池负极处离子扩散等问题，从而使钙钛矿-有机叠层太阳能电池的稳定性优于单结钙钛矿和单结有机太阳能电池。另外，钙钛矿/有机叠层太阳能电池也保留了可溶液制备太阳能电池的本征优势。

钝化新机制：提升开路电压的关键突破

开路电压的提升是提高钙钛矿/有机叠层太阳能电池效率的关键因素。

李永舫/孟磊团队研究发现，宽带隙钙钛矿吸光层与C60电子传输层界面处存在严重的界面复合，这会导致电压损失。

为了降低这种损失，团队研究了具有顺反异构特性的1,4-环己二胺分子对宽带隙钙钛矿表面的钝化机制。通过系统性地揭示两种顺反异构钝化剂分子所导致的钙钛矿表面结构差异，团队最终筛选出了拥有优势构型的顺式钝化分子（cis-CyDAI2）。

实验结果显示，经过cis-CyDAI2处理的钙钛矿薄膜具有更低的能量损失和更高的理论开路电压。钝化处理后的宽带隙钙钛矿与电子传输层的界面复合大幅降低，实现了开路电压达到1.36 V、光电转化效率大于18%的宽带隙钙钛矿太阳能电池。这一钝化新机制为构建高效钙钛矿/有机叠层太阳能电池奠定了基础，也是提升开路电压的关键突破。

团队进一步将宽带隙钙钛矿太阳能电池与有机太阳能电池结合构建了钙钛矿/有机叠层太阳能电池，实现了26.4%的光电转化效率（经第三方认证为25.7%）。

该成果为目前报导的这类叠层太阳能电池的最高效率，为宽带隙钙钛矿太阳能电池降低电压损失提供了全新思路，将有力促进钙钛矿/有机叠层太阳电池的发展。（宋雅娟）

来源：光明网

“一瓶就开挂”？“碳板鞋能提速”？热卖的“体测神器”靠谱吗？

来源：北京晚报

“一瓶就可开挂考试”“1000米提升20秒到25秒”……近日，北京各区四、六、八年级体质健康测试统测正在陆续进行中，不少家长希望“临阵磨枪”，有商家借机力推“体测专用鞋”“小红瓶”等“体测神器”。然而，记者调查发现，这些“黑科技”未必真能管用。一旦使用不当，还可能对身体造成损伤。

装备

碳板跑鞋受追捧日常穿着易损伤

“孩子说好多同学都专门为体测买了碳板跑鞋，让我们也给买一双。”刘先生的儿子今年上六年级，体测前突然提出要升级装备。“我们当年穿个普通的京字牌球鞋照样跑，哪儿有那么多讲究。”

尽管并不明白碳板跑鞋究竟是怎么一回事，但刘先生还是答应儿子去线下门店看看。“怕他觉得别人都有，就自己没有，心里不舒服。”一番比较之下，刘先生花了600元左右，给儿子买下一双碳板跑鞋，“店员推荐的时候说这种鞋跳得远、跑得快，价钱比普通跑鞋要贵些。”

在电商平台上搜索“体测跑鞋”，记者发现有不少打出“体测专用”的商品，价格从数百元到上千元不等。 除了常见的运动品牌以外，还有一些不知名的小品牌。

“鞋子选得好，轻松过体考”“考神附体，轻松提速”……一款宣称“为体考而生”的碳板跑鞋在产品介绍中提到，跑鞋内置尼龙全碳板，可以驱动前进，稳定足弓，后跟碳板可以保护脚踝防止侧扭。与普通跑鞋相比，这款鞋在鞋头设计上明显上翘。

“全掌铲型加厚碳板，配合超临界发泡中底材料，给跑者强劲动力，加速能量回弹”……在另一家店铺，体考碳板竞速跑鞋同样成为热销款。数据显示，全网销量超过20万件。据客服介绍，这款跑鞋在跑步过程中，可以增加推进感，提升起跑发力和跑步过程中发力。跳远时，能增加发力接触面，增强发力和防滑。

然而，在评论区里，记者看到不少消费者反馈，“泡沫穿几天就掉了，而且还开胶，客服不处理，说鞋子是消耗品”“千万别买什么中考专用，才穿去跑步一次，两只脚磨起这么大的水泡”。

在首都体育学院体育教育训练学院院长尹军看来，一些所谓的“体测专用鞋”，不过是商家制造的概念和噱头。 “碳板跑鞋比较硬，适合经过长时间专业训练的跑步者，通常用于马拉松等长距离跑步，普通人如果没有经过专业训练，直接把这种鞋当作日常鞋来穿，反而对关节不好，容易造成运动损伤。 ”尹军提到，中考体测项目最长也就1000米，并不需要这种鞋，中小学生的力量和技术也达不到相应水平。

“还有家长给孩子买的鞋子底比较厚，感觉这样弹性会更大，但这也意味着蹬地力量要更大，否则地面的反作用力反倒被鞋底缓冲掉，跑动时还可能容易崴脚。”尹军说，中考体测只要选择一双轻便一点的运动鞋就行，现在多数普通运动鞋在抓地力、摩擦力、缓冲、减震等方面都能满足日常锻炼需要， 而一些质量不达标的“体测专用鞋”，反而不利于考生正常发挥。

“小红瓶”补剂

宣称氮泵提成绩过量摄入有风险

除了“体测专用鞋”等装备以外，记者在调查中发现，还有不少商家推出可以口服的“小红瓶”等补剂。

“提高一分，干掉千人”“一瓶就可开挂考试”……有商家主打一款体测专用液体氮泵，售价139元，全网销量超过1万件。在产品介绍中，宣称“已帮助2000多名考生和运动员取得好成绩和夺得桂冠”。

另一家店铺中，商家同样力荐跑步测试运动补剂。“100米到400米、800米到1000米、3000米到5000米、单杠、仰卧起坐、跳远、铅球都可以。”客服表示，产品分为速度力量型和耐力型两种，执行标准是《食品安全国家标准运动营养食品通则》（GB 24154－2015）。

记者了解到，运动营养食品是指为满足运动人群（指每周参加体育锻炼3次及以上、每次持续时间30分钟及以上、每次运动强度达到中等及以上的人群）的生理代谢状态、运动能力及对某些营养成分的特殊需求而专门加工的食品。普通人如果运动量达不到，使用这些补剂反而可能出现代谢问题。

从营养成分表来看，这款产品每100毫升含咖啡因达到162毫克。而大家熟知的红牛，每100毫升含咖啡因15毫克。

当记者问到孩子体测是否能用时，客服称，“14岁以上可用，未满14岁其实也可以使用，因为产品是不含副作用不含激素的，只是年纪偏小的肠胃相对脆弱，所以可能更容易出现不适应的情况，比如头晕，恶心等等。这种情况可以通过提前测试一次来看看能不能适应，试用过没有问题的话其实就可以在正式考试时继续使用了。”

此外，还有商家直接打出“100%提高成绩”，并诱导消费者添加微信。记者尝试联系后，对方直言所售商品为特效运动兴奋剂。 “体测用效果非常好，提升耐力爆发力，以1000米跑步为例，用加强款能提高35秒，普通款提高20秒，3000米用加强款能提高80秒，普通款提高40秒。加强款一瓶500元，普通款一瓶230元。”对方表示，“喝完会感觉兴奋有力，皮肤会有一定发麻。”

科信食品与健康信息交流中心主任钟凯谈到，氮泵的适用人群通常是健身人群，核心成分是咖啡因，对于提高成绩并没有多大作用。 儿童青少年也不鼓励喝含有大量咖啡因的饮品。

“青少年大量摄入咖啡因，可能增加心脏负担，导致心跳加速等不良反应，还可能对胃部造成刺激。”尹军提醒，长期大量摄入还可能影响睡眠质量，进而影响生长发育。 “至于那些宣称能大幅提升成绩的就更要谨慎，特别是兴奋剂，这些都是明令禁止的，对身体会造成伤害，千万不要为了成绩铤而走险。”

建议

预防运动损伤保持健康饮食

“事实上，装备对于提高体测成绩的作用微乎其微，那些‘体测神器’多半只是为了迎合家长的心理。”尹军认为，中考体测本身是对体能和日常锻炼的评估，装备并非关键因素，培养运动习惯，科学规划训练，才能从根本上提高成绩。盲目跟风追求装备升级，很可能是舍本逐末。

“临考前，与其选择所谓的‘黑科技’装备，还不如将精力放在预防运动损伤上。”尹军谈到，肌肉拉伤或者关节活动度不够，会直接影响跑跳效果。体测前，可以保持适量运动，让身体处在活跃状态。 “身体素质是基础，运动技术是关键，鞋子只要具备基本的稳定性和抓地力就行，指望换个跑鞋提高成绩，并不现实。”他提醒，在体测鞋子的选择上，要避免穿高帮鞋， “那种容易把踝关节固定住，不利于跑步。”他还提到，体测不要贸然尝试之前没有穿过的新鞋。 “人和鞋要有一定的磨合期，尽量经过一个月以上的适应，让肌肉形成记忆，否则容易出现运动损伤，反而影响正常发挥。”

相比起滥用补剂来说，尹军认为保持健康的饮食习惯更为重要。“速度、力量训练会消耗肌蛋白，适量补充是可以的，在饮食上可以增加一些牛肉、鸡肉、鱼虾等优质蛋白质。如果进行了比较多的耐力训练，也可以补充一些碳水化合物，吸收到肌肉里面以后，补充能量损失，从而缓解疲劳，提高运动能力。”

尹军说，正确补充维生素也对运动有帮助。“含维生素C的运动饮料确实可以一定程度上缓解肌肉酸痛，但不必刻意追求高端产品。即使是国家队运动员比赛，一般也就是补充一些常规的运动饮料。”除此之外，他鼓励在日常饮食中增加新鲜蔬果的摄入，“这些营养元素也有助于在运动后快速消除疲劳，恢复身体机能。”

北京晚报记者宗媛媛美编宋溪