Recently, the solar-driven interfacial evaporation desalination has attracted more and more attentions due to the advantages of low cost, zero energy consumption, and high water purification rate, etc. One of the bottlenecks of this emerging technique lies in a lack of simple and low-cost ways to construct three-dimensional (3D) hierarchical microstructures for photothermal membranes. To this end, a two-step strategy is carried out by combining surface functionalization with substrate engineering. Firstly, a silane coupling agent 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) is grafted onto an ideal photothermal material of Ti

Commercial SnO2 nanocrystals used for producing electron transporting layers (ETLs) of perovskite solar cells (PSC) are prone to aggregation at room temperature and contain many structural defects. Herein, we report that the LiOH additive can simultaneously delay the aggregation and donate the beneficial aging effect to SnO2 nanocrystals. The resulting SnO2 ETLs show the desired characteristics, including a broadened absorption range, reduced defects, improved transporting properties, and decreased work function. Meanwhile, perovskite Cs0.15FA0.65MA0.20Pb(I0.80Br0.20)3 films with a wide bandgap of 1.68 eV grown on them exhibit the pure phase, higher crystallinity, fewer defects, better buried-interface contact, and more aligned energy levels with each other than the ones based on SnO2 nanocrystals without the LiOH additive and aging treatment. Hence, the average efficiencies are boosted from (18.79 ± 0.40)% to (20.16 ± 0.36)% for the resulting wide-bandgap PSCs, wherein the champion efficiency of 21.12% is achieved. In addition, the as-obtained PSCs possess good thermal and humidity stability.

All-inorganic two-dimensional Ruddlesden–Popper perovskite Cs2PbI2Cl2 nanostructures with excellent thermal stability, tunability, and carrier mobility have great potential to be utilized as functional layers in visible–blind ultraviolet photodetectors. In order to achieve efficient devices, we prepare herein Cs2PbI2Cl2 nanostructures using a two-step dipping method and reveal the growth process of the nanostructures from nanowires to films. The morphologies of the intermediate nanosheets and nanosheet/film structures are characterized to investigate their microstructural characteristics and crystallization processes. Furthermore, typical Cs2PbI2Cl2 nanostructures are utilized to construct low cost, simple-structured, self-powered photodetectors. The self-powered champion device based on a Cs2PbI2Cl2 nanosheet/film nanostructure exhibits a peak responsivity of 35.01 mA/W, a specific detectivity of 2.45 × 1012 Jones, and a short response time of 80 μs, together with exceptional operational stability in ambient air. The favorable electronic performance is strongly related to the suppressed carrier recombination and enhanced built-in potential.

Abstract A novel cooperative regulatory strategy is proposed in this work to optimize the crystallization dynamics of Formamidinium (FA)‐based perovskite materials, which is achieved by meticulously incorporating the organic molecule guanidinium (GA + ) and the high boiling point organic solvents N ‐Methyl‐2‐Pyrrolidone (NMP) into the perovskite precursor solution synergistically. This findings indicated that the GA + doping strategy (G‐DS) is toward to inhibits the formation of α‐phase perovskite crystals owing to its larger ionic radius, thereby promoting the formation of perovskite films with enlarged grain size. Simultaneously, the NMP‐doping strategy (N‐DS) has assisted controllable crystallization dynamics in as‐cast films by optimizing nucleation density and crystal growth rate through a delayed supersaturated environment induced re‐dissolution function. Briefly, it can assume that the crystallization dynamics dual modulation strategy enables the realization of high‐quality perovskite film with micro‐meter sized perovskite grain, appropriate internal strain and a compact, dense surface texture. The optimized films therefore exhibits powerful exciton separation energy, suppressed charge carrier recombination and reduces series resistance, leading to a remarkable champion power conversion efficiency (PCE) of 25.38% and exceptional reliability, retaining 93.09% of their initial PCE after storage the unencapsulated devices in a moisture‐rich environment for 2160 h.