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通过富勒烯衍生物和金属氧化物层对空气敏感的天然有机半导体进行原位封装制备的耐用有机太阳能电池
摘要： β-胡萝卜素（bCar）是一种天然有机半导体，在环境条件下暴露于阳光中几分钟内就会发生光降解，同时可作为有机太阳能电池（OSC）活性层中的电子给体。其快速的光降解动力学特性使bCar成为研究提高OSC耐久性策略的理想分子。将bCar与[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯（PC71BM）按1:4比例混合后，能显著延缓bCar的光漂白过程，形成的薄膜在阳光下暴露超过一小时仍保持相对稳定。此外，当涂覆OSC顶部电极后，这些活性层对光氧化表现出更强的抵抗能力。尽管bCar本身易受光氧化影响，但由此制得的bCar:PC71BM有机太阳能电池在无额外封装条件下仍能维持超过6个月的光伏性能，且展现出优异的热稳定性。事实上，这种PC71BM相对浓度较高的二元bCar:PC71BM活性层，其工作稳定性甚至优于有机光伏领域中以相同电子给体与PC71BM比例（1:4）制备的参比空气稳定型活性层——即聚(2,7-咔唑-alt-二噻吩并苯并噻二唑):PC71BM活性层。bCar太阳能电池相比PCDTBT体系具有更优的耐久性，这归因于其更高的形貌稳定性——小分子:富勒烯体系相较于聚合物:富勒烯体系具有更低的混合能。我们的研究结果表明，将小分子给体与PC71BM组合构建活性层，有望同时实现有机太阳能电池的高功率转换效率与优异耐久性。
关键词： 耐久性、β-胡萝卜素、光降解、有机太阳能电池、形貌稳定性、PC71BM
更新于2025-09-19 17:13:59
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定制发光二极管光谱下芸薹属微绿菜的营养水平提升
摘要： 为提高蔬菜食物的营养价值及必需矿物质含量，微绿菜是极具潜力的研究对象。通过不同栽培技术（包括调控发光二极管(LED)提供的光照特性）可管理微绿菜的代谢过程。本研究在差异光质条件下栽培十字花科微绿菜（苤蓝Brassica oleracea var. gongylodes、西兰花Brassica oleracea和芥菜Brassica rapa var. Japonica），监测其不溶性糖（己糖和蔗糖）、抗坏血酸、β-胡萝卜素含量以及非血红素铁(Fe)含量与镁(Mg)、钙(Ca)水平的关联变化。植株在基础LED光谱（447nm蓝光、638nm与665nm红光及731nm远红光组合）或补充520nm绿光、595nm黄光、622nm橙光条件下生长，光周期16小时，维持总PPFD 300 μmol m-2 s-1。补充595nm黄光时，芥菜和西兰花可溶性碳水化合物含量显著增加；所有补光处理组中芥菜β-胡萝卜素积累明显，苤蓝抗坏血酸显著富集；补充622nm橙光时，所有微绿菜的Fe、Mg和Ca含量均显著提升。铁积累与吸收促进/抑制因子高度相关——苤蓝和西兰花中Fe与Ca、Fe与Mg呈极强正相关，苤蓝中Fe与β-胡萝卜素、Fe与可溶性碳水化合物呈强负相关，证实处理组微绿菜的代谢变化提升了必需营养素含量。因此，选用特定LED补光波长可有效保持并增加十字花科微绿菜中具有营养价值的代谢物含量。
关键词： 微型绿叶菜，十字花科，碳水化合物，β-胡萝卜素，抗坏血酸，矿物元素，发光二极管
更新于2025-09-11 14:15:04