宇宙黎明时分星系由尘埃致密体过渡到类星体
　　自从发现发光类星体在宇宙大爆炸后仅存在7亿年以来，了解超大质量黑洞在早期宇宙中如何形成和生长已成为一个重大难题。
　　理论模拟显示了一种进化序列，尘埃红移的类星体从严重尘埃遮蔽的星暴星系中出现，然后通过释放气体和尘埃过渡到无遮蔽的发光类星体。尽管最后一个阶段的红移已被确定为7.6，但由于它们在光学和近红外波长上的微弱性，目前尚未发现具有类似红移的过渡类星体。
　　研究组报道了一个紫外致密天体GNz7q的观测结果，它与一个红移为7.1899±0.0005、尘埃掩蔽的星暴有关。
　　在该时期，宿主星系的尘埃辐射比任何其他已知物体都要明亮，在480秒差距的中心半径范围内，每年形成1600个太阳质量的恒星。在深部、高分辨率成像和无狭缝光谱中，可识别出一个远紫外的红点源。
　　GNz7q在X射线中非常微弱，这表明在尘埃星暴核心出现了一个独特的紫外致密恒星形成区或一个超过爱丁顿极限的黑洞吸积盘。在后一种情况下，观测到的性质与宇宙学模拟的预测一致，并表明GNz7q是晚期无遮蔽发光类星体的祖先。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04454-1
　　科学家实现40%热光伏效率
　　热光伏（TPV）主要通过光伏效应将红外波长的光转换为电能，可使用比目前普遍存在于电力生产中的涡轮机更高温度的热源进行能量存储和转换。
　　自从在2000℃下使用集成的背表面反射器和钨发射极首次展示29%的高效TPV以来，TPV的制造和性能得到了改善。然而，尽管TPV的预测效率可能超过50%，但在温度低于1300℃时，实际效率仅为32%。
　　研究组报道了效率超过40%的TPV电池的制造和测量，并通过实验证明了高带隙串联TPV电池的效率。TPV电池是由带隙在1.0~1.4eV的III-V材料组成的双结器件，针对1900℃~2400℃的发射极温度进行了优化。
　　电池利用带边光谱滤波的概念获得高效率，使用高反射背表面反射器拒绝不可用的子带隙辐射返回发射极。在功率密度为2.39Wcm-2、发射极温度为2400℃的条件下，1.4/1.2eV器件的最大效率为（41.1±1）%。在功率密度为1.8Wcm-2、发射极温度为2127℃的条件下，1.2/1.0eV器件的最大效率为（39.3±1）%。
　　这些电池可以集成到一个TPV系统中，用于热能电网存储，以实现可调度的可再生能源。这为热能电网存储创造了一个途径，以实现足够高的效率和足够低的成本，从而实现电网脱碳。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04473-y
　　钙钛矿-氧化铟互连有机串联太阳能电池
　　多结太阳能电池可以克服单结器件的基本效率限制。金属卤化物钙钛矿型太阳能电池的带隙可调性使其在多结结构中具有吸引力。硅和铜铟硒化镓（CIGS）以及全钙钛矿串联电池的组合已有报道。与此同时，窄间隙非富勒烯受体为有机太阳能电池带来了快速提升的效率。
　　有机和钙钛矿半导体是一种很有吸引力的组合，具有相似的加工技术。目前，钙钛矿—有机串联电池的效率低于标准，并且受到宽间隙钙钛矿电池的低开路电压（Voc）和子电池之间互连引入损耗的限制。
　　研究组展示了钙钛矿—有机串联电池的效率为24.0%（认证为23.1%），Voc高达2.15伏特。优化的电荷提取层使钙钛矿子电池具有高Voc和填充因子的出色组合。
　　该串联电池的有机子电池在近红外下提供了高外部量子效率，与对非富勒烯电池有限光稳定性的典型担忧相反，如果激子主要在非富勒烯受体上产生，则表现出出色的操作稳定性。子电池由一层超薄（约1.5纳米）类金属氧化铟层连接，具有前所未有的低光/电损耗。
　　这项工作为钙钛矿—有机串联电池竖了一座里程碑，它优于最好的p-i-n钙钛矿单结，可与钙钛矿—CIGS和所有钙钛矿多结相媲美。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04455-0