The mixed caesium and formamidinium lead triiodide perovskite system (Cs1−xFAxPbI3) in the form of quantum dots (QDs) offers a pathway towards stable perovskite-based photovoltaics and optoelectronics. However, it remains challenging to synthesize such multinary QDs with desirable properties for high-performance QD solar cells (QDSCs). Here we report an effective oleic acid (OA) ligand-assisted cation-exchange strategy that allows controllable synthesis of Cs1−xFAxPbI3 QDs across the whole composition range (x = 0–1), which is inaccessible in large-grain polycrystalline thin films. In an OA-rich environment, the cross-exchange of cations is facilitated, enabling rapid formation of Cs1−xFAxPbI3 QDs with reduced defect density. The hero Cs0.5FA0.5PbI3 QDSC achieves a certified record power conversion efficiency (PCE) of 16.6% with negligible hysteresis. We further demonstrate that the QD devices exhibit substantially enhanced photostability compared with their thin-film counterparts because of suppressed phase segregation, and they retain 94% of the original PCE under continuous 1-sun illumination for 600 h. Mixed-cation perovskite quantum dot solar cells possess decent phase stability but considerably low efficiency. Here Hao et al. show that ligands are key to the formation of quantum dots with lower defect density and demonstrate devices that are more stable and efficient than their bulk counterparts.

Abstract Development of effective, stable, and economic electrocatalysts is critical for further implementation of fuel cells, water electrolysis, and metal–air batteries in clean energy conversion technologies. As a subfamily of metal–organic frameworks (MOFs), zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs) possess the characteristics of both MOFs and zeolites, showing highly porous structures, large surface area, and open catalytic active sites. This review presents materials design strategies for constructing improved electrocatalysts based on ZIF precursors/templates, with special emphasis on the varieties of derivatives, controllable building of active sites, the construction of macroscopic structure, and the favored electrocatalytic reactions based on these materials. These ZIF‐derived N‐doped carbon‐based composites or compounds have exhibited remarkable activity and stability for a broad electrocatalysis application, displaying great potential to replace noble‐metal‐based catalysts. The challenges and perspectives regarding ZIF‐derived electrocatalysts are also discussed for better development of ZIF‐derived electrocatalysts.

Engineering the electronic structure of BiOCl through the creation of oxygen vacancies can be a good strategy to enhance the photooxidation activity of BiOCl.

Abstract Sol–gel processed zinc oxide (ZnO) is one of the most widely used electron transport layers (ETLs) in inverted organic solar cells (OSCs). The high annealing temperature (≈200 °C) required for sintering to ensure a high electron mobility however results in severe damage to flexible substrates. Thus, flexible organic solar cells based on sol–gel processed ZnO exhibit significantly lower efficiency than rigid devices. In this paper, an indium‐doping approach is developed to improve the optoelectronic properties of ZnO layers and reduce the required annealing temperature. Inverted OSCs based on In‐doped ZnO (IZO) exhibit a higher efficiency than those based on ZnO for a range of different active layer systems. For the PM6:L8‐BO system, the efficiency increases from 17.0% for the pristine ZnO‐based device to 17.8% for the IZO‐based device. The IZO‐based device with an active layer of PM6:L8‐BO:BTP‐eC9 exhibits an even higher efficiency of up to 18.1%. In addition, a 1.2‐micrometer‐thick inverted ultrathin flexible organic solar cell is fabricated based on the IZO ETL that achieves an efficiency of 17.0% with a power‐per‐weight ratio of 40.4 W g −1 , which is one of the highest efficiency for ultrathin (less than 10 micrometers) flexible organic solar cells.

Liquid metal (LM) nanodroplets possess intriguing surface properties, thus offering promising potential in chemical synthesis, catalysis, and biomedicine. However, the reaction kinetics and product growth at the surface of LM nanodroplets are significantly influenced by the interface involved, which has not been thoroughly explored and understood. Here, we propose an interface engineering strategy, taking a spontaneous galvanic reaction between Ga0 and AuCl4– ions as a representative example, to successfully modulate the growth of heterostructures on the surface of Ga-based LM nanodroplets by establishing a dielectric interface with a controllable thickness between LM and reactive surroundings. Combining high-resolution electron energy-loss spectroscopy (EELS) analysis and theoretical simulation, it was found that the induced charge distribution at the interface dominates the spatiotemporal distribution of the reaction sites. Employing tungsten oxide (WOx) with varying thicknesses as the demonstrated dielectric interface of LM, Ga@WOx@Au with distinct core–shell-satellite or dimer-like heterostructures has been achieved and exhibited different photoresponsive capabilities for photodetection. Understanding the kinetics of product growth and the regulatory strategy of the dielectric interface provides an experimental approach to controlling the structure and properties of products in LM nanodroplet-involved chemical processes.

Abstract The pervasive presence of micro/nanoplastics in the environment is a significant threat to ecosystems and human health, demanding effective remediation strategies. Traditional methods for extracting these pollutants from water are often inadequate, typically leaving environmentally harmful residues. In response, this work introduces an innovative approach using reconfigurable and regenerable liquid metal microrobots (LiquidBots) that are magnetically driven to actively sequester micro/nanoplastics from aquatic environments. These LiquidBots utilize a coating of gallium oxide for enhanced adhesion and electrostatic interaction to capture over 80% of nanoplastics present in the solution. Additionally, the LiquidBots can be easily regenerated through sonication, which dislodges captured nanoplastics, allowing the microrobots to be reused. This novel technology offers a highly efficient, adaptable, and sustainable solution to combat the micro/nanoplastic pollution crisis.