We demonstrate open-circuit voltages exceeding 1.26 V for inverted planar CH3NH3PbI3 solar cells fabricated using a combination of lead acetate and PbCl2 precursors leading to smooth films and large grain sizes. Surface recombination is suppressed by careful optimization of the PTAA hole transport and PCBM electron transport layers. Suppression of bulk and surface recombination is verified by absolute photoluminescence measurements with external quantum efficiencies of ∼5% in complete cells. In addition, we find exceptionally long photoluminescence lifetimes in full cells and in layer stacks involving one or two contact layers. Numerical simulations reveal that these long photoluminescence lifetimes are only possible with extremely low recombination velocities at the interfaces between absorber and contact materials.

Ultrasmall superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles (USIRONs) were synthesized by a novel, easily scalable chemical reduction of colloidal iron hydroxide under hydrothermal conditions. The average crystallite size (5.1 ± 0.5 nm) and good crystallinity of the samples were supported by HR-TEM analysis and the saturation magnetization value (47 emu g–1). Vitamin C, used as a chemical reducing agent, also served as a capping agent in the oxidized form (dehydroascorbic acid, DHAA) to impart nanoparticles with exceptional solubility and stability in water, PBS buffer, and cell culture medium. Detailed physicochemical analysis of the USIRON suspensions provided insight into the magnetic ordering phenomena within the colloid, arising from the formation of uniform clusters displaying a hydrodynamic size of 41 nm. Phantom experiments on the contrast agent (clinical 3 T MRI scanner) revealed an enhanced r2/r1 ratio of 36.4 (r1= 5 s–1 mM–1 and r2= 182 s–1 mM–1) when compared to the clinically approved agents. The potential of the DHAA-Fe3O4 nanoparticles as negative contrast agents for MRI with optimal hydrodynamic size for extended blood circulation times was confirmed by strong contrast observed in T2- and T2*-weighted images. The cell tests performed with primary human immune-competent cells confirmed the excellent biocompatibility of USIRONs.

Abstract Facile electron injection and extraction are two key attributes desired in electron transporting layers to enhance the efficiency of planar perovskite solar cells. Herein it is demonstrated that the incorporation of alkali metal dopants in mesoporous TiO 2 can effectively modulate electronic conductivity and improve the charge extraction process by counterbalancing oxygen vacancies acting as nonradiative recombination centers. Moreover, sulfate bridges (SO 4 2− ) grafted on the surface of K‐doped mesoporous titania provide a seamless integration of absorber and electron‐transporting layers that accelerate overall transport kinetics. Potassium doping markedly influences the nucleation of the perovskite layer to produce highly dense films with facetted crystallites. Solar cells made from K:TiO 2 electrodes exhibit power conversion efficiencies up to 21.1% with small hysteresis despite all solution coating processes conducted under ambient air conditions (controlled humidity: 25–35%). The higher device efficiencies are attributed to intrinsically tuned electronic conductivity and chemical modification of grain boundaries enabling uniform coverage of perovskite films with large grain size.

Uniform silver-containing metal nanostructures with strong and stable surface-enhanced Raman scattering (SERS) signals hold great promise for developing ultrasensitive probes for biodetection. Nevertheless, the direct synthesis of such ready-to-use nanoprobes remains extremely challenging. Herein we report a DNA-mediated gold–silver nanomushroom with interior nanogaps directly synthesized and used for multiplex and simultaneous SERS detection of various DNA and RNA targets. The DNA involved in the nanostructures can act as not only gap DNA (mediated DNA) but also probe DNA (hybridized DNA), and DNA's involvement enables the nanostructures to have the inherent ability to recognize DNA and RNA targets. Importantly, we were the first to establish a new method for the generation of multicolor SERS probes using two different strategies. First Raman-labeled alkanethiol probe DNA was assembled on gold nanoparticles, and second, thiol-containing Raman reporters were coassembled with the probe DNA. The ready-to-use probes also give great potential to develop ultrasensitive detection methods for various biological molecules.

Anode-free lithium batteries are a safer and lighter alternative, because they eliminate the traditional host anode for lithium ions, thereby enhancing energy density and reducing the battery weight. However, challenges like dendritic growth and electrolyte decomposition persist, affecting battery lifespan. Here, we present a scalable technique using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of a tin(IV) precursor to directly deposit an artificial solid electrolyte interface (SEI) on the copper current collector. The obtained SnO2-x coatings, modified by oxygen plasma, exhibited remarkable electrochemical properties. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is employed to examine the surface composition and impact of plasma treatment, while long-term cycling and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) confirm battery durability. Scanning electron microscopy (SEM) and contact angle measurements elucidate coating homogeneity, with lithium nucleation overpotential during first cycle providing further evidence for homogeneity during lithium de-/plating.

It is crucial to investigate the effects of indoor thermal environmental conditions on human performance, especially in India, during the winter when there is a significant need for space heating to maintain human comfort conditions. The present study was conducted in a controlled climate during winter, with 96 participants exposed to four air temperatures: 15 o C, 18 o C, 21 o C, and 24 o C. Participant's thermal comfort, emotion, and self-rated workload were assessed using a subjective questionnaire, while their performance was quantitatively evaluated using a neurobehavioral test. The data was analyzed to establish how the various thermal environmental factors influence performance, workload, emotion, and thermal sensations. The results show that the highest performance within the experimental thermal environmental conditions was observed when the thermal sensation ranges from neutral to slightly warm (+0.20) at the 23.5 o C mean standard effective temperature. At the same sensation, the occupant's mood disturbance and the mental workload for completing the task were minimal. These results would be helpful for facility managers of buildings by giving them insight into the impact of under or over-heating spaces on occupant performance during winter in the composite climate of India.

All-inorganic perovskites, such as CsPbI2Br, have emerged as promising compositions due to their enhanced thermal stability. However, they face significant challenges due to their susceptibility to humidity. In this work,...

The integration of magnetic nanoparticles within fibrillar structures represents an interesting avenue for the remotely controlled release of therapeutic agents. This work presents a novel drug release platform based on electrospun magnetic fibers (EMFs) combining drugs, magnetic nanoparticles (MNPs) and mesoporous silica nanoparticles (MSNs) for controlled drug delivery via alternating magnetic fields (AMF). The platform was demonstrated to be versatile and effective for hydrophilic ketorolac (KET) and hydrophobic curcumin (CUR) encapsulation and the major response observed for AMF-triggered release was reached using drug-loaded MSNs within the fibers, providing fine control over drug release patterns. The EMFs exhibited excellent inductive heating capabilities, showing a temperature increase of ∆T up to 8 °C within a 5 min AMF pulse. The system is shown to be promising for applications like transdermal pain management, oncological drug delivery, tissue engineering, and wound healing, enabling precise control over drug release in both spatial and temporal dimensions. The findings of this study offer valuable insights into the development of the next generation of smart drug delivery systems, based in multifunctional materials that can be remotely regulated and potentially revolutionize the field of nanomedicine.