Interfacial modification, which serves multiple roles, is vital for the fabrication of efficient and stable perovskite solar cells. Here, a multifunctional interfacial material, biguanide hydrochloride (BGCl), is introduced between tin oxide (SnO2 ) and perovskite to enhance electron extraction, as well as the crystal growth of the perovskite. The BGCl can chemically link to the SnO2 through Lewis coordination/electrostatic coupling and help to anchor the PbI2 . Better energetic alignment, reduced interfacial defects, and homogeneous perovskite crystallites are achieved, yielding an impressive certified power conversion efficiency (PCE) of 24.4%, with an open-circuit voltage of 1.19 V and a drastically improved fill factor of 82.4%. More importantly, the unencapsulated device maintains 95% of its initial PCE after aging for over 500 h at 20 °C and 30% relative humidity in ambient conditions. These results suggest that the incorporation of BGCl is a promising strategy to modify the interface and control the crystallization of the perovskite, toward the attainment of highly efficient and stable perovskite solar cells as well as other perovskite-based electronics.

In this work, polymer solar cells are fabricated based on the blend of PTB7‐Th: PC 71 BM by using a mixed solvent additive of 1,8‐diiodooctane and N ‐methyl pyrrolidone to optimize the morphology of the blend. A high power conversion efficiency (PCE) of 10.8% has been achieved with a simple conventional device. In order to deeply investigate the influence of the mixed solvent additives on the morphology and device performance, the variations of the molecular packing and bulk morphology of the blend film cast from ortho‐dichlorobenzene with single or binary solvent additives are measured. Although all the blend films exhibit similar domain size and nanoscale phase separation, the blend film processed with mixed solvent additive shows the highest domain purity, resulting in the least bimolecular recombination, relatively high J sc and FF, and hence enhanced PCE. Therefore, the best photovoltaic performance with the V oc of 0.82 V, J sc of 19.1 mA cm −2 , FF of 69.1%, and PCE of 10.8% are obtained for the device based on the blend with binary solvent additive treatment.

Abstract Developing a high-performance donor polymer is critical for achieving efficient non-fullerene organic solar cells (OSCs). Currently, most high-efficiency OSCs are based on a donor polymer named PM6, unfortunately, whose performance is highly sensitive to its molecular weight and thus has significant batch-to-batch variations. Here we report a donor polymer (named PM1) based on a random ternary polymerization strategy that enables highly efficient non-fullerene OSCs with efficiencies reaching 17.6%. Importantly, the PM1 polymer exhibits excellent batch-to-batch reproducibility. By including 20% of a weak electron-withdrawing thiophene-thiazolothiazole (TTz) into the PM6 polymer backbone, the resulting polymer (PM1) can maintain the positive effects (such as downshifted energy level and reduced miscibility) while minimize the negative ones (including reduced temperature-dependent aggregation property). With higher performance and greater synthesis reproducibility, the PM1 polymer has the promise to become the work-horse material for the non-fullerene OSC community.

In this work, a nonfullerene polymer solar cell (PSC) based on a wide bandgap polymer donor PM6 containing fluorinated thienyl benzodithiophene (BDT-2F) unit and a narrow bandgap small molecule acceptor 2,2'-((2Z,2'Z)-((4,4,9,9-tetrahexyl-4,9-dihydro-s-indaceno[1,2-b:5,6-b']dithiophene-2,7-diyl)bis(methanylylidene))bis(3-oxo-2,3-dihydro-1H-indene-2,1-diylidene))dimalononitrile (IDIC) is developed. In addition to matched energy levels and complementary absorption spectrum with IDIC, PM6 possesses high crystallinity and strong π-π stacking alignment, which are favorable to charge carrier transport and hence suppress recombination in devices. As a result, the PM6:IDIC-based PSCs without extra treatments show an outstanding power conversion efficiency (PCE) of 11.9%, which is the record value for the as-cast PSC devices reported in the literature to date. Moreover, the device performances are insensitive to the active layer thickness (≈95-255 nm) and device area (0.20-0.81 cm2 ) with PCEs of over 11%. Besides, the PM6:IDIC-based flexible PSCs with a large device area of 1.25 cm2 exhibit a high PCE of 6.54%. These results indicate that the PM6:IDIC blend is a promising candidate for future roll-to-roll mass manufacturing and practical application of highly efficient PSCs.

In this work, high-efficiency nonfullerene polymer solar cells (PSCs) are developed based on a thiazolothiazole-containing wide bandgap polymer PTZ1 as donor and a planar IDT-based narrow bandgap small molecule with four side chains (IDIC) as acceptor. Through thermal annealing treatment, a power conversion efficiency (PCE) of up to 11.5% with an open circuit voltage (Voc ) of 0.92 V, a short-circuit current density (Jsc ) of 16.4 mA cm-2 , and a fill factor of 76.2% is achieved. Furthermore, the PSCs based on PTZ1:IDIC still exhibit a relatively high PCE of 9.6% with the active layer thickness of 210 nm and a superior PCE of 10.5% with the device area of up to 0.81 cm2 . These results indicate that PTZ1 is a promising polymer donor material for highly efficient fullerene-free PSCs and large-scale devices fabrication.

A new 2D-conjugated small molecule with alkylthio-thienyl-conjugated side chains (BDTT-S-TR) is synthesized for application as a donor material in organic solar cells (OSCs). The OSCs based on BDTT-S-TR/PC70 BM demonstrate a power conversion efficiency (PCE) of 9.20% without extra treatment. Moreover, an encouraging PCE of 6.68% is achieved from the device with active area of 144 mm(2).

Abstract Long‐term biopotential monitoring requires high‐performance biocompatible wearable dry electrodes. But currently, it is challenging to establish a form‐preserving fit with the skin, resulting in high interface impedance and motion artifacts. This research aims to present an innovative solution using an all‐green organic dry electrode that eliminates the aforementioned challenges. The dry electrode is prepared by introducing biocompatible maltitol into the chosen conductive polymer, poly(3,4‐ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate). Thanks to the secondary doping and plasticizer effect of maltitol, the dry electrode exhibits good stretchability (62%), strong self‐adhesion (0.46 N/cm), high conductivity (102 S/cm), and low Young's modulus (7 MPa). It can always form a conformal contact with the skin even during body movements. Together with good electrical properties, the electrode enables a lower skin contact impedance compared to the current standard Ag/AgCl gel electrode. Consequently, the application of this dry electrode in bioelectrical signal measurement (electromyography, electrocardiography, electroencephalography) and long‐term biopotential monitoring was successfully demonstrated.

The brain dynamically creates predictions about upcoming stimuli to guide perception efficiently. Recent behavioral results suggest theta-band oscillations contribute to this prediction process, however litter is known about the underlying neural mechanism. Here, we combine fMRI and a time-resolved psychophysical paradigm to access fine temporal-scale profiles of the fluctuations of brain activation patterns corresponding to visual object priming. Specifically, multi-voxel activity patterns in the fusiform face area (FFA) and the parahippocampal place area (PPA) show temporal fluctuations at a theta-band (~5 Hz) rhythm. Importantly, the theta-band power in the FFA negatively correlates with reaction time, further indicating the critical role of the observed cortical theta oscillations. Moreover, alpha-band (~10 Hz) shows a dissociated spatial distribution, mainly linked to the occipital cortex. These findings, to our knowledge, are the first fMRI study that indicates temporal fluctuations of multi-voxel activity patterns and that demonstrates theta and alpha rhythms in relevant brain areas.

Our conscious experience of the world is normally unified. The brain coordinates different processes from the left and right hemispheres into one experience. However, the neural mechanisms underlying interhemispheric coordination remain poorly understood. A mechanistic approach to understanding interhemispheric coordination is communication through coherence (Fries, 2005; 2015). Using a recently developed time-resolved psychophysics (Fiebelkorn, Saalmann, & Kastner, 2013; Landau & Fries, 2012; Song, Meng, Chen, Zhou, & Luo, 2014), combined with fMRI decoding method, we investigated the interhemispheric coordination through coherence, by focusing on a quintessential case of hemispheric lateralized brain function: face processing in the left and right fusiform face area (FFA). We observed coherent oscillatory fMRI multi-voxel patterns in the left and right FFA when two stimuli presented successively cross visual fields, either initiating coordination from the left hemisphere or right hemisphere. When interhemispheric coordination started from the dominant right hemisphere, a coherent 44 degree phase difference between the left and right FFA in 3-4 Hz was observed; whereas when interhemispheric coordination started from the non-dominant left hemisphere, a coherent -17 degree phase difference between the left and right FFA in 5.5-6.5 Hz was observed. These results suggest that different phase coherence might mediate the interhemispheric coordination of face perception, depending on whether the initiating hemisphere is dominant or non-dominant. Our findings provide compelling fMRI evidence for interhemispheric coordination through coherence. The time-resolved fMRI decoding approach would be a useful starting point for a more promising approach for future investigation in interhemispheric dynamic coordination with fine-grained spatial and temporal resolution.