维生素D通过双重转录调控以及依赖于mTOR的翻译机制来调节嗅觉功能，这两种机制分别作用于突触蛋白的生成过程

《Advanced Science》：Vitamin D Regulates Olfactory Function via Dual Transcriptional and mTOR-Dependent Translational Control of Synaptic Proteins

双吸收层有机铅碘化物太阳能电池通过MAPbI3和MASnI3互补结构及V2O5背表面场优化，在1.2μm和1.0μm厚度下实现34.14%的功率转换效率。研究采用SCAPS-1D模拟系统分析了吸收层厚度、掺杂浓度、缺陷密度等参数对短路电流密度（33.98mA/cm2）、开路电压（1.13V）、填充因子（88.55%）及效率的影响规律，揭示了光谱响应拓宽与载流子复合抑制机制。

　　
该研究聚焦于突破单结钙钛矿太阳能电池（PSCs）的肖克利-奎伊瑟（Shockley–Queisser）效率极限，通过设计双吸收层（DPAL）器件结构提升光吸收效率和载流子利用能力。研究团队采用SCAPS-1D模拟软件系统分析了四种器件构型，包括两种单结器件（MAPbI3和MASnI3基）和两种双结器件（DPAL基及添加V2O5背表面场层）。实验表明，引入宽禁带材料MASnI3（1.3eV）与窄禁带材料MAPbI3（1.55eV）的互补吸收结构，结合优化后的界面工程和缺陷控制策略，可使器件效率突破34%，为钙钛矿光伏技术提供了新的理论框架和工程化路径。

在器件结构设计方面，研究采用氟掺杂 tin 氧化物（FTO）作为前电极，二硫化钨（WS2）作为电子传输层（ETL），这是当前主流的钙钛矿电池结构。区别在于双吸收层器件在常规结构基础上增加了V2O5背表面场层，其禁带宽度（2.2eV）与WS2（2.2eV）匹配，形成梯度能带结构，有效抑制载流子复合并提升光吸收利用率。通过对比单结与双结器件的性能参数，发现双吸收层结构可使短路电流密度（JSC）提升23%，开路电压（VOC）增加14%，而填充因子（FF）则通过优化界面接触保持稳定。

关键参数优化方面，研究揭示了多维度协同调控机制。首先，在吸收层厚度优化中，发现MAPbI3和MASnI3的厚度需分别达到1.2μm和1.0μm时才能实现最佳光谱响应平衡。过厚的吸收层（>1.5μm）虽能捕获更多低能光子，但会导致载流子迁移路径延长和复合概率增加，反而降低整体效率。其次，掺杂浓度的双峰特性被首次系统验证：MAPbI3层需保持低掺杂（NA=1×10^14 cm^-3）以维持高质量晶体结构，而MASnI3层需适度高掺杂（NA=1×10^18 cm^-3）以增强载流子传输能力。这种差异化的掺杂策略使两种材料的载流子迁移率分别达到10^-4 cm2/(V·s)和1.6×10^-4 cm2/(V·s)，形成互补输运网络。

界面工程方面，研究创新性地引入V2O5背表面场层，其厚度控制在200nm以内时，能将界面缺陷密度降低至10^10 cm^-2量级，使反向饱和电流密度（J0）从单结器件的2.5×10^-5 A/cm2降至1.2×10^-5 A/cm2。这得益于V2O5的强电子亲和力（3.4eV）与MASnI3的能带匹配，形成高效电子收集通道。同时，通过优化MAPbI3/WS2界面处的缺陷态位置（0.6eV above the highest EV），使电子捕获截面（σe）降低至10^-15 cm2，有效抑制了双极性载流子的交叉复合。

在温度稳定性方面，研究首次量化了双吸收层器件的温度敏感性。当温度从280K升至420K时，器件IV的VOC仅下降0.07V，而JSC上升5.6%，表明其热稳定性优于传统单结器件。这种特性源于MASnI3在红外区域的宽光谱响应（延伸至1100nm）与MAPbI3在可见光区的互补吸收，形成跨越近紫外到近红外波段的光吸收矩阵。

通过量子效率（EQE）光谱分析发现，双吸收层结构在600-800nm波段实现EQE＞85%，而单结器件在相同波长范围EQE下降至60%以下。这归因于MASnI3对近红外光的强吸收能力（禁带1.3eV对应波长约950nm）与MAPbI3的可见光响应（1.55eV对应波长约800nm）形成连续光谱覆盖。值得注意的是，在650nm附近，双结器件的EQE达到98.7%，较单结器件提升23个百分点，这得益于两种材料的激子寿命差异形成的载流子超快传输通道。

研究同时揭示了材料缺陷的级联效应。当MAPbI3层缺陷密度超过1×10^14 cm^-3时，其激子扩散长度从120nm骤降至40nm，导致JSC下降18%。而MASnI3层在缺陷密度达1×10^15 cm^-3时仍能保持稳定，这与其Sn^2+中心的钝化能力有关。通过引入过渡金属掺杂（如Fe或Co），可将MASnI3的缺陷态密度控制在1×10^13 cm^-2以下，使器件在420K高温下的效率仍保持82%以上。

该研究在器件工程方面提出了三重优化策略：第一，采用梯度掺杂技术，在MAPbI3/WS2界面处形成NA=1×10^18 cm^-3的异质结，利用能带弯曲效应将电子传输效率提升至92%；第二，开发新型V2O5前驱体溶液，使薄膜结晶度提高30%，表面粗糙度降低至2nm以内，从而将反向漏电流降低至1.2×10^-5 A/cm2；第三，通过原子层沉积（ALD）技术在MASnI3层表面形成2nm厚Al2O3钝化层，使EQE在近红外区域提升至99.5%。

比较研究显示，该器件IV的效率（34.14%）已超过传统钙钛矿叠层电池（如硅基钙钛矿/硅异质结）的31.5%效率极限，主要得益于：1）双吸收层结构使光吸收面积扩大40%；2）V2O5 BSF将载流子寿命从μs级提升至ns级；3）界面肖特基势垒工程使电子注入效率达到98%。特别值得注意的是，在AM1.5G标准光下，器件IV的J-V曲线显示在0.8V处存在陡峭的电流跃升，这表明材料在宽光谱范围内实现了连续的激子-空穴对生成。

该研究的工程化潜力体现在三个方面：首先，器件结构采用溶液法加工兼容的层堆叠顺序（FTO/WS2/MAPbI3/MASnI3/V2O5/Au），各层厚度误差控制在±5nm内，适合现有卷对卷生产线改造；其次，通过引入离子迁移抑制剂（如 SnF2掺杂），可使器件在85%湿度下的循环稳定性达到5000次，较传统封装提升3个数量级；最后，采用喷墨打印技术可实现200μm/s的高速沉积速率，在1.2μm厚MAPbI3层上仍能保持95%的吸收率。

研究同时指出了未来发展的关键方向：1）开发新型空穴传输层（HTL）材料，将MASnI3与空穴富集材料（如CuSCN）结合，可将FF提升至90%以上；2）引入动态光伏效应调控技术，通过电场调控实现载流子分离效率动态优化；3）构建基于机器学习的参数优化平台，将现有34.14%的效率提升至35%以上。此外，研究团队正在探索将此结构集成到钙钛矿/硅叠层电池中，初步模拟显示整体效率可达37.8%，这为下一代柔性光伏器件的开发提供了重要参考。

该研究在材料科学和器件工程方面取得多项突破：首次在双吸收层结构中实现电子传输通道与空穴传输通道的严格分离，通过能带工程将电子注入效率提升至99.2%；开发出基于双波长响应的表面钝化技术，使器件在AM1.5G和黑暗状态下的阻抗比降低至1:3.5；首次系统揭示了MAPbI3/MASnI3界面处激子偶极矩的协同作用机制，为界面工程提供了新的理论依据。

在产业化应用方面，研究团队与某新能源公司合作开发出紧凑型生产线单元，可将器件IV的量产成本控制在$0.85/W以下，较传统钙钛矿电池降低40%。测试数据显示，在1.5×10^23 photons/cm2辐照下，器件在280K至420K温度范围内的效率波动小于±1.2%，满足国际电工委员会（IEC）对光伏组件温度系数的要求（≤-0.3%/K）。此外，通过表面纳米结构修饰（周期20nm的金纳米颗粒阵列），可使器件在强光（>1000W/m2）下的效率衰减率从每日0.8%降至0.2%，显著提升户外适用性。

该研究为钙钛矿光伏技术提供了关键的理论指导：首先，证实了双吸收层器件的光谱响应宽度可达1100nm，较传统单结器件拓宽35%；其次，揭示了材料界面处的量子隧穿效应对载流子分离的贡献率高达68%；最后，提出了基于缺陷态工程的多尺度优化模型，将器件效率与材料纯度、工艺参数等12个关键变量建立非线性关系，为工艺窗口的精准控制提供了理论支撑。这些发现不仅突破了现有文献中双吸收层器件效率的29.8%（Ref. 71）和30.7%（Ref. 77）的记录，更开创了宽光谱响应、高稳定性、低成本制造的第三代钙钛矿光伏技术路线。