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论文发表
用于多种节能应用的超长余辉多色稀土薄膜
Xinyi Lin • Huixuan Han • Meifang Yang • Zongxuan Yuan • Zihao Chen • Wen-Guang Li • Hui Kang • Songtao Zhang • Yizhou Zhang • Yu-Xin Chen* • Tian Tian* • Huan Pang*
Advanced Materials
稀土长余辉材料因其独特的光存储特性展现出广阔应用前景，但其实际应用受限于溶剂相容性差、发光效率低及单色发光等问题。本研究通过将ZnS与多种稀土荧光粉（(Sr₀.₇₅Ca₀.₂₅)S:Eu²⁺、SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺及Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺）复合，调控深陷阱机制，显著提升了材料的余辉性能和光捕获能力。采用静电纺丝技术成功制备出大面积（0.4米×3米）、颜色可调且余辉时间超过30小时的长余辉薄膜。该薄膜具有热释光特性，可集成于消防救援防护服以增强应急可视性；在温室环境中能有效促进叶绿素合成并优化24小时植物生长条件；针对隧道车库场景，可实现70米距离车辆前照灯的光能捕获与存储。这种兼具可扩展性和成本效益的长余辉薄膜，标志着可持续照明技术的重大突破，在多个领域展现出实际应用潜力。
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表征钙钛矿太阳能电池的发射与吸收光谱技术
Zongxuan Yuan • Meifang Yang • Lei Zhang • WenGuang Li • Tian Tian* • Huan Pang*
American Chemical Society
在钙钛矿太阳能电池（PSC）研究中，深入理解光电转换过程对机理探索和性能优化至关重要，而这很大程度上依赖于对实验现象的精准捕捉。光谱技术——特别是光致发光（PL）光谱、时间分辨光致发光（TRPL）光谱、光致发光量子产率（PLQY）测试、光致发光（PL）成像光谱以及瞬态吸收（TA）光谱——因其能够提供材料工作状态的详细信息而备受重视。本文综述了这些光谱技术在PSC研究中的最新进展，重点阐释了它们在监测电子结构重构、载流子动力学、界面态演变以及光生电荷分离等方面的独特优势。同时，我们探讨了如何基于这些光谱表征解析钙钛矿材料中潜在的物理化学过程。最后展望了这些技术如何为PSCs的深入发展及其在可再生能源领域的应用提供更深刻的认知支撑。
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关于大面积钙钛矿发光薄膜的前沿视角
Lei Zhang • Hui Kang • Xinyi Lin • Qin Xu • Bing-Xin Lei* • Tian Tian* • Huan Pang
American Chemical Society
钙钛矿材料的优异光电性能主要归因于它们的高光学吸收系数、高载流子迁移率、长载流子寿命和可调带隙。这些材料能够被工程化为大面积薄膜，为实际应用提供了显著优势，尤其是在便携式和可穿戴技术领域。它们的轻质和柔性特性进一步增强了它们在从消费电子产品到先进显示技术等广泛创新用途中的适用性。鉴于大面积钙钛矿发光薄膜（PLF）的巨大潜力，理解其基本特性和驱动其发光的机制至关重要。因此，本文主要总结了大面积PLF的发光机制，包括电致发光、光致发光和机械发光。它还详细探讨了几个关键制备方法。此外，本文突出了这些发光薄膜的潜在应用，特别是在轻质、柔性和可穿戴技术中，并讨论了它们在实际应用中的前景。通过分析当前的研究状况，本文旨在强调大面积PLF在光电子设备未来中将扮演的关键角色。
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解锁吡唑三核金簇中的多光子激发发光用于动态细胞成像
YuXin Chen • Haidong Yu • Lihua Wu • YuanJun Tong • Jianqiao Xu • Huan Pang • Chao Wu* • Tian Tian* • Gangfeng Ouyang*
Nature Communications
币金属基环状三核配合物家族展现出丰富的光物理性质，具有广泛的应用潜力。然而，其大粒径和强疏水性限制了在生化领域的应用，且该家族材料的多光子激发发光特性此前尚未见报道，制约了其在生物成像中的应用。本研究首次揭示了基于吡唑配体的金(I)三核团簇通过金(I)···金(I)激基缔合作用展现的多光子激发发光特性，填补了该家族非线性光学现象的认知空白。针对生物相容性问题，我们采用静电纺丝技术耦合羟丙基-β-环糊精基质，制备出柔性、耐用、透明且具有红色发光的光致发光量子产率高达88.3%的薄膜。该策略不仅赋予薄膜良好的亲水性和稳定性，更将金(I)三核团簇从微米级成功缩小至纳米级。薄膜在介质中瞬时溶解后释放的三核金(I)纳米颗粒，通过实时、无毒的多光子生物成像技术成功实现了细胞和细菌的荧光标记，为币金属基环状三核配合物在生化领域的应用开辟了新途径。
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用于耐热照明和体内生物成像的耐用有机非线性光学膜
Tian Tian • Yuxuan Fang • Wenhui Wang • Meifang Yang • Ying Tan • Chuan Xu • Shuo Zhang • Yuxin Chen • Mingyi Xu* • Bin Cai* • Wu-Qiang Wu*
Nature Communications
有机非线性光学材料在照明与生物成像等领域具有应用潜力，但其通常存在发光量子产率较低且易丧失非线性光学活性的问题。本研究通过4-N,N-二甲基氨基-4'-N'-甲基芪唑鎓对甲苯磺酸盐@环糊精主客体超分子复合物，成功构建了大面积柔性有机非线性光学薄膜。该薄膜展现出73.5%的创纪录高发光量子产率，即使在300℃高温下仍能持续发射橙色荧光，由此实现了耐热发光二极管的制备。其非线性光学特性在极性环境中仍能良好保持。具有多光子吸收特性的超分子组装体可在1000 nm激发波长下实现大肠杆菌的体内实时成像。这些发现为开发具有高发光量子产率、优异热稳定性与极性环境耐受性的有机非线性光学材料提供了可规模化制备方案，有望应用于高性能耐用光电器件及人性化多光子生物探针领域。
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大面积防水耐用钙钛矿发光纺织品
Tian Tian • Meifang Yang • Yuxuan Fang • Shuo Zhang • Yuxin Chen • Lianzhou Wang* • WuQiang Wu*
Nature Communications
卤化铅钙钛矿在可穿戴光电子领域展现出巨大潜力，但其实际应用仍面临光照/潮湿/热应力下的不稳定性、有毒铅离子泄漏以及难以大规模高效制备均匀发光纺织品等挑战。本研究通过高通量静电纺丝技术，成功制备出由超稳定聚合物@钙钛矿@环糊精@硅烷复合纤维编织的大面积（>375 cm²）柔性钙钛矿发光织物。该织物具有明亮窄带发光特性（光致发光量子产率49.7%，半峰宽<17 nm），在常温环境下发光半衰期达14,193小时，并展现出优异的耐水浸泡（>3300小时）、抗紫外线辐照、耐高温（250℃）和抗压力冲击（30 MPa）性能。防水型发光织物在剧烈水流冲刷下仍能保持零铅离子渗出。这种低成本、可规模化生产的编织技术为钙钛矿材料在海上救援等领域的突破性应用提供了解决方案。
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埋藏界面化学连接与针化实现效率超22%的热稳定倒置钙钛矿太阳能电池
Ying Tan • Xueqing Chang • JunXing Zhong • Wenhuai Feng • Meifang Yang • Tian Tian • Li Gong* • Wu-Qiang Wu*
Chinese Chemical Society
聚[双(4-苯基)-(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)已被开发为倒置钙钛矿太阳能电池(PSCs)中最受欢迎的空穴传输层(HTL)材料之一。然而，基于PTAA的器件的效率、热稳定性和可重复性仍然在很大程度上受到未优化化学相互作用、能级对齐和PTAA/钙钛矿界面接触亲和力的影响。为此，我们引入了一种双边化学连接体，以同时实现与PTAA底层的有利化学相互作用，并形成与埋藏的钙钛矿底层牢固的配位键，这有利于提高接触亲和力，促进空穴提取，有效钝化界面缺陷，并缓解HTL/钙钛矿埋藏界面处的非辐射电荷重组。经过界面化学连接体修饰的倒置PSCs比仅使用PTAA的器件表现出一致更高的功率转换效率和性能可重复性。结合刀片涂覆的FA0.4MA0.6PbI3钙钛矿层，实现了22.23%的冠军效率，这是基于双层HTL的倒置PSCs报道的最高值之一。目标器件在85°C连续加热下表现出增强的热稳定性，这得益于与坚固的界面连接和固化的抑制成分分离。这项工作为制造高效、热稳定和可重复的钙钛矿光伏器件提供了新的见解。
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多齿螯合修复结构缺陷以最小化无铅钙钛矿太阳能电池中的复合损失
Gengling Liu • Yang Zhong • Wenhuai Feng • Meifang Yang • Guo Yang • JunXing Zhong • Tian Tian • JianBin Luo • Junlei Tao • Shaopeng Yang • XuDong Wang • Licheng Tan • Yiwang Chen* • WuQiang Wu*
John Wiley & Sons
锡基钙钛矿太阳能电池（Sn-PSCs）作为一种环境友好型光伏技术备受关注，但其钙钛矿薄膜中大量深能级缺陷和未优化的载流子动力学导致严重的非辐射复合损失。本研究采用"由内而外"的修复策略，通过引入具有多齿螯合功能的新型生物相容性配体——2-胍基乙酸（GAA），实现了多重增效：协同钝化锡/碘相关深能级缺陷、增强钝化效果、释放晶格应力、改善结构韧性并促进载流子传输。经GAA修饰的Sn-PSCs获得了13.7%的光电转换效率，电压损失仅约0.47V，器件寿命延长至1200小时以上。
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碳电极赋予高效钙钛矿光伏可负担、全可印刷及耐久特性
Gengling Liu • Tian Tian* • Jianyu Yang • Jun-Xing Zhong • Dilbara Gulamova* • Wu-Qiang Wu*
John Wiley & Sons
开发低成本且耐用的碳基电极钙钛矿光伏技术