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《自然》及子刊综览

文章来源:中国科学报 冯维维   发布时间:2019-07-15  【字号:     】  

  《自然》

  新方案可提高硅太阳能电池效率

  美国研究人员设计出一种新型硅太阳能电池方案,通过改变钝化层材料提高硅电池能量转化效率,可从目前的约29%提升到35%。相关论文已发表在《自然》上。

  美国麻省理工学院日前发布公报说,新电池由该校人员和普林斯顿大学等机构同行设计,利用“单线态激子裂变”原理,加强对高能光子能量的利用。

  此前人们发现,在并四苯等某些有机材料里,一个分子吸收一个高能光子后,可将部分能量转移给另一个分子,最终产生两个电子,这种现象称为“单线态激子裂变”。理论上,在硅电池上覆盖一层并四苯就能用一个高能光子获得两个电子,但如何让“单线态激子裂变”产生的两个电子转移到硅材料中是一个关键难题。

  新方案的关键是用氮氧化铪对硅材料进行钝化,得到的钝化层厚度仅0.8纳米(1纳米等于十亿分之一米),可容许更多电子通过。研究表明,并四苯每吸收一个光子,平均有1.3个电子可穿过氮氧化铪钝化层,转移到硅材料里。

  研究人员说,新电池效率远未达到理论极限,尚需改进,但试验证明了其中的关键步骤行之有效。该方案没有引入复杂设计,且可能使电池总体上更薄。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-10817-6

  《自然》

  高被引数据库发现漏洞

  科学家在一个标志性的气象记录中发现了有偏差的数据,这对英格兰、威尔士以及其他地区长期降水趋势的结论提出挑战。

  英格兰和威尔士降水(EWP)系列是英国降雪和降雨的连续月度记录,可追溯到1766年。几十年来,气候学家一直在利用这一历史上最长的记录之一来研究欧洲西北部的降水和大气环流模式。

  爱尔兰梅努斯大学的Conor Murphy和同事利用独立数据,包括对英国降雪的长期测量,重建了该记录的早期部分。研究显示,EWP低估了1870年以前的冬季降水,而1820年以前的夏季降水被高估。因此,人们普遍接受的结论是,自1766年以来,冬季变得更加潮湿,夏季变得更加干燥,这似乎是一种人为现象。

  作者称,科学家在使用早期EWP数据和从其他多世纪降水数据集得出结论时应谨慎行事。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1-28/41586-019-02057-x

  《自然—通讯》

  新方法从小鼠体内去除艾滋病病毒

  美国一个科研团队在《自然—通讯》上发表报告说,他们将抗逆转录病毒疗法与基因编辑技术相结合,成功从小鼠基因组中清除了艾滋病病毒,向治愈人类艾滋病迈进一步。

  论文高级研究者、美国坦普尔大学刘易斯·卡茨医学院教授卡迈勒·哈利利说:“我们的研究显示,相继实施抑制艾滋病病毒复制的疗法和基因编辑疗法,能够从感染动物的细胞和器官内去除艾滋病病毒。”

  新研究中,哈利利团队与美国内布拉斯加大学医学中心的研究人员合作,将上述基因编辑疗法与一种长效缓释的抗逆转录病毒药物结合使用。研究人员通过改变现有抗逆转录病毒药物的化学结构获得这种长效缓释药物。它可以装入纳米晶体,输送到艾滋病病毒感染的机体组织后缓慢释放,将抗病毒药物有效期从数日延长至数周。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-10366-y




(责任编辑:侯茜)

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