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探究非富勒烯有机太阳能电池中介电性能与能量传递协同影响的电荷分离机制
众所周知，随着非富勒烯受体材料的开发， 非富勒烯有机太阳能电池获得了超过18%的器件效率。有趣的是，非富勒烯有机太阳能电池具有一个显著的特点：该电池具有较低的电压损失（voltage loss）以及在较低驱动力（driving force）条件下仍然具有有效地电荷分离。这与传统的富勒烯有机太阳能电池具有显著地不同（在该类电池中，有效地电荷分离需要显著的驱动力（一般大于300 meV））。因此，在非富勒烯有机太阳能电池领域，探究低电压损失（或低驱动力）条件下有效电荷分离的影响因素，这对深刻认识有机太阳能电池电荷分离机制以及提升电池效率是非常有必要的探索。
此外，基于有机太阳能电池中基本的光物理过程，发现电池中电荷分离与介电常数密切相关。因此，苏州大学的功能纳米与软物质研究院孙宝全教授团队，材料与化学化工学部张茂杰教授团队以及加拿大魁北克国立科学研究院Dongling Ma教授共同合作，从非富勒烯有机太阳能电池的介电性能的角度出发，探究该电池中电荷分离的影响因素及其机制。
图1. （a）选定共同给体与不同受体分子结构式；（b）给受体及相关活性层膜的介电常数及测试示意图；（c）相关活性层膜的s-SNOM图。
首先将巧妙设计的PDMS模具贴合在有机薄膜的ITO基底上，并注射液态金属（银镓合金）作为顶电极，精确地测定非富勒烯有机太阳能电池中相关光伏薄膜的介电常数。测定发现：除了纯的IEICO膜以及其与PM6的混合膜，其他材料（ITIC，IT-4F和Y6）的纯膜以及相关的混合膜都具有较高的介电常数，（从100 Hz 到 ~MHz 范围）的高介电常数表明其具有较低的双分子复合以及较强的给受体界面偶极。并且通过非富勒烯光伏薄膜的散射式扫描近场光学的表征（s-SNOM图）发现：除了IEICO的混合膜之外，其余混合膜的s-SNOM图中具有较高的光振幅对比，表明混合膜中的给受体间具有较大的介电性能差值。即在微观尺度下，光伏混合膜中非富勒烯在较高的光频率下（1014 Hz）仍然具有较高的介电性能，表明其具有较小的激子束缚能。总之，在不同频率下，较高介电常数的非富勒烯光伏膜能够在较低的电压损失下实现有效的电荷分离。
图2. 给体荧光发射谱与受体吸收谱重叠图和在不同激发波长下，纯给受体及相关活性层膜的荧光发射谱图
此外，我们发现在非富勒烯有机太阳能电池活性层薄膜中，给体的荧光发射谱和非富勒烯受体的吸收谱具有一定的重叠。通过对比给受体纯膜以及相关活性层膜的荧光发射谱发现：即使在不同激发波长下，活性层薄膜的荧光发射谱主要来自于活性层中受体的荧光发射。这表明，非富勒烯有机光伏薄膜中存在从给体到受体的能量共振传递现象。
因此，基于上述非富勒烯有机光伏薄膜中的较高介电常数以及能量共振传递现象，不但解释了在较低电压损失下实现有效的电荷分离原因，也提出了在高性能非富勒烯有机太阳能电池器件中电荷分离的一种新机制。即：在给体材料中形成的激子可以通过共振能量传递的形式转移到受体，在具有高介电常数的受体中扩散、分离形成自由的电子和空穴，最终被不同的电极收集。
图3. 非富勒烯有机太阳能电池中电荷分离机制示意图
论文信息：
Synergistic Effect of Dielectric Property and Energy Transfer on Charge Separation in Non‐Fullerene‐Based Solar Cells
Pandeng Li, Jin Fang, Yusheng Wang, Sergei Manzhos, Lei Cai, Zheheng Song, Yajuan Li, Tao Song, Xuechun Wang, Xia Guo, Maojie Zhang, Dongling Ma, Baoquan Sun
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202103357
武汉大学：高效光热转换异质纳米结构
具有优异光热效应的贵金属纳米材料（如金纳米棒等）由于其高效的等离激元共振吸收特性、易于调控的光谱响应和高稳定性一直受到广泛关注。此外，拓扑绝缘体材料硒化铋（Bi2Se3）也被发现具有良好的光热效应，基于硒化铋构建的具有II型能带结构的半导体量子点可以有效分离电子空穴对，抑制光生载流子辐射复合，进一步促进光热转换。将等离激元纳米材料和II型半导体量子点相结合将会是构建高效光热转换材料的有意义探索。
最近，武汉大学物理科学与技术学院王取泉、周利和刘威课题组合作，报道了一种具有高效光热转换效率的Bi2Se3/CdSe-Au异质纳米棒结构，并展示了其体外和活体光热肿瘤治疗性能。
研究人员发展了一种可控的金属-半导体异质纳米结构生长工艺，将具有II型能带结构的Bi2Se3/CdSe半导体量子点生长在金纳米棒的等离激元热点位置上，形成了具有火柴和刷子形状的非对称Bi2Se3/CdSe-Au异质纳米棒结构。该生长工艺的关键是通过引入银浸润层来克服金属材料与半导体材料之间晶格失配，并促成非对称形貌的形成。在这个过程中，研究人员发现阳离子置换反应和Ag离子释出效应对于II型Bi2Se3/CdSe量子点的生长至关重要。由于II型半导体量子点与等离激元热点在空间上的耦合，该异质纳米结构的光热转换效率得到了极大增强。光热治疗是一种低成本、低侵入性和低副作用的肿瘤治疗方法，具有很大的临床应用潜力，研究人员通过调节Bi2Se3/CdSe-Au异质纳米棒的长径比将其光谱响应调控到近红外生物窗口，在808 nm近红外激光的照射下，该异质纳米结构展现出优异的体外和活体光热治疗效果。
论文信息：
Controlled Growth of Hierarchical Bi2Se3/CdSe-Au Nanorods with Optimized Photothermal Conversion and Demonstrations in Photothermal Therapy
Xiao-Dan Liu, Bei Chen, Gang-Gang Wang, Song Ma, Li Cheng, Wei Liu*, Li Zhou*, Qu-Quan Wang*
Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.202104424
Cấu trúc 19:
然而
Rán'ér
Nhưng mà, thế mà, song.......: Trong câu biểu đạt quan hệ chuyển ngoặt, tức mệnh đề chính biểu đạt ý nghĩa tương phản hoặc tương đối với mệnh đề phụ .
Ví dụ:
很多夫妻可以共患难，然而却不能共享福
Hěn duō fū qī kě yǐ gòng huàn nàn, rán'ér què bù néng gòng xiǎng fú
Nhiều cặp vợ chồng có thể cùng hoạn nạn, nhưng mà lại không thể cùng hưởng hạnh phúc.
Cấu trúc 20:
只要...就
Zhǐyào... jiù
Chỉ cần......, là....... Trong câu biểu đạt quan hệ điều kiện, tức mệnh đề phụ nêu ra điều kiện đầy đủ, mệnh đề chính giải thích có đủ điều kiện này sẽ có kết quả tương ứng. Điều đáng chú ý Chỉ cần......là...... là phải có đầy đủ điều kiện cần thiết.
Ví dụ:
只要功夫深，铁杵就能磨成针
Zhǐ yào gōng fū shēn, tiě chǔ jiù néng mó chéng zhēn
Miễn là có công mài sắt, có ngày nên kim.
Cấu trúc 21:
首先 ... 其次
Shǒu xiān...qí cì
Trước tiên......, sau đó........: Trong câu biểu đạt quan hệ tiếp nối, các mệnh đề biểu thị sự việc hoặc động tác xảy ra liên tục, mệnh đề có thứ tự trước sau.
Ví dụ:
挑选衣服首先看质量，其次关注价格。
Tiāo xuǎn yī fú shǒu xiān kàn zhì liàng, qícì guān zhù jià gé.
Lựa chọn quần áo trước tiên xem chất lượng, sau đó chú ý đến giá cả.
Cấu trúc 22:
不但不... 反而
bù dàn bù...fǎn'ér
Không những không......, trái lại.......: Trong câu biểu đạt quan hệ tăng tiến gồm hai mệnh đề, ý nghĩa mệnh đề sau càng gần hơn mệnh đề trước .
Ví dụ:
这只股票不但不涨，反而下跌了。
Zhè zhǐ gǔ piào bù dàn bù zhǎng, fǎn'ér xià dié le.
Cổ phiếu này không những không tăng giá, trái lại sụt giá.
Cấu trúc 23:
与其… 不如
Yǔ qí... bù rú
Thà..... còn hơn.......: Sự việc nói trong mệnh đề không thể cùng tồn tại, mà phải lựa chọn một trong nội dung sự việc.
Ví dụ:
与其等待好运，不如创造机遇。
Yǔ qí děng dài hǎo yùn, bù rú chuàng zào jī yù.
Thà sáng tạo cơ hội, còn hơn chờ đợi vận may.
Cấu trúc 24:
假使… 使
Jiǎ shǐ...biàn
Nếu...... thì.......: Khi mệnh đề phụ nêu ra giả thiết, mệnh đê
太好用了！浙江安吉，小学一个班56名学生在课间，纷纷拿出了从家里带来的薄薄的毯子，接下来，一个个靠在课椅上，双脚伸直，头上还带着眼罩，太令人奇怪了。
只见，有一个小男生穿着一件白色短袖校服，头上带黑色的眼罩，身上带着红底起花的薄薄的，直接躺在课椅的靠背上面，全身很是放松的状态，躺得直直的。
他旁边的同桌同学是一名小女生。小女生带着鲜艳的红领巾，动作麻溜儿从课桌下拿出一件毯子，然后，一边盖在自己胸口位置，一边就躺平了。
没一会功夫，原本全班五十多个孩子坐得笔挺挺得，这会儿全部都齐刷刷躺下来来，躺得又平又直。
换在这个时间段，别的学校肯定看不到这一幕吧！让人不禁心里生个疑问，这个班孩子是怎么啦？
原来，这个班孩子们用的课桌，及他们躺着的课椅，竟然是班级师生共同开发设计出来的，已经成功申请来 专 利。
经由他们设计出品的课桌椅，能够秒变成午休床。
在每天的午休时间，在学校饭堂用完餐后直接在教室里休息，既可将午间节省出来的时间用于睡午觉，又不需要在学校和家庭之间来回奔波。
看到这一视 频，引来网友们纷纷围观和评论。
有的网友说，赶快落实到其他学校，孩子从8点写到下午6点，一个姿势，早已经脊柱侧弯了，家长们都不知道。可苦了孩子了呀！
有的网友说，好家伙，这不是上课没意思就直接躺着睡觉了。
也有网友说，应该向全国中小学的学校quan面推广。
还有网友说，哇，这太人性化了，对于中学生来说真的非常好！要是当年我读书的时候这种么，还不爽 si了。
@上进的奶酪Ma 课桌秒变午休床，是一个很不错的创意。
@上进的奶酪Ma 孩子们午休得赶回家吃饭、睡午觉，住得远的孩子就不得不饭后在课桌上一趴凑合了。长时间趴在课桌上，不利于处于青春发育期孩童长个子，身体脊柱容易弯曲。
@上进的奶酪Ma 学校时期，老师带领着孩子们开动脑筋，开发设计创意午休床，值得给予肯定和支持。期待越来越多学校增加类似创意开发与设计实操课程，让孩子们得到quan面发展。
对此，你怎么看？
[email protected] ，我会把好玩又有料的生活趣事讲给你听。
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别让孩子成为“沉默者”
某重点中学一名品学兼优的中学生赵阳，有着自己不为他人了解的烦恼。他痛苦地说:
“我现在在家里扮演着一个‘沉默者”的角色。因为我如果不同意爸ma的意见，开口争辩，他们就会说“你才多大?我吃过的盐比你吃过的米还多’，或者是‘我们是过来人，难道还不如
你明白”之类的话。既然他们认为只有“过来人’说的话才正确，我想我也就没有任何发表不同意见的资格了。慢慢地，我不再想和家长交流，有什么都憋在心里，感觉越来越压抑了。”
赵阳同学的情况在家庭生活中很常见，但幸好赵阳的自控能力还算不错，没有让在家受的委屈延伸到学习生活的方方面面。
但其他孩子就不见得能做到这样。赵阳选择了沉默，他的父母再也不会从他嘴里听到反对的意见了，但，这是教育的胜利还是教育的悲剧?
在这个世界上，每个人都有发表自己意见的权利，利用家长的优势剥夺孩子权利的人，绝不是一个合格的家长。
因为学历及自身修养的关系，很多父母并不具备客观科学地分析问题与看待人生的能力，他们的一些见解几乎都源自个人生活的积累，往往更适用于自己生活的小圈子，盲目性很大，自以
为是的成分也很多。也就是说，这些见解根本就不具备权威性和指导性。我们很多家长既没有进行过教育方面的专门训练，也不愿意或很少想到去寻找教育所需要的专门知识，却又认为自己是
教育方面的权威，这才是zui可怕的。
孩子的阅历少，对很多事物的见解缺乏quanmian性，但这并不等于说孩子就没有发言权。你不让他说话，那你又怎么知道他的意见没有可取之处呢?你又怎么能针对他的不足之处加以引导或启
发呢?
换句话说，即便孩子发表的意见是错的，家长也应该和风细雨地与孩子共同探讨，而不是蛮横地断然否决。
人在受到训斥后都会对批评者产生一种抵触情绪。如果一味训斥孩子，事后不闻不间，或再指责他几句:“你这孩子怎么听
不得一点批评的话?”尤其是对孩子使用一些带有人格侮辱色彩的语言，如“给我滚!”“再也不想见你了!”等等。这如同火上浇油，只会加重孩子的抵触情绪，让他难以与父母亲近，所以，我们应注意以下几点:
1，孩子zui需要的是尊重
在一个一切都是大人说了算的家庭里，孩子的地位无疑是zui卑微的。孩子既然觉得没受到父母的尊重，当然不会采取合作的态度。所以，孩子最需要的是家庭成员的尊重。
2.创造开明的家庭minzhu气氛
家长要创造开明的家庭minzhu气氛，与孩子直接讨论问题，让孩子尽可能多地发表意见，重视孩子的每一个提问。
3.引导孩子多说
孩子不愿意和父母交流，甚至不愿意和父母在一起，很大原因是父母对他的任何事情都要千预。如果孩子无意中说出了让父母不满的话，肯定会招致严厉的批评和千预，在这种情形下，谁都会采取不说话的方式，这样对于自己是zuianquan的。所以父母应该让孩子多说，即使孩子说出的事情父母也许难以接受，父母也要耐心倾听，如果发表意见zui好也是说正面意见，让交流有一个
良好的开端。#今日头条#
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