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1. 痛點問題 隨著能源危機和節(jié)能減排的驅(qū)使，大力發(fā)展電動汽車成為緩解能源危機和環(huán)境污染的有效途徑，汽車燃油是石油消耗的主體。汽車尾氣占全世界總二氧化碳排放量的10%至15%。電動汽車可以減小二氧化碳的排放量，改善大氣環(huán)境。以光伏電池作為新能源輸入的電動汽車充放電站也將具有更大的優(yōu)勢。推動光伏供電的電動汽車充放電站的建設(shè)，不僅發(fā)展了電動汽車行業(yè)，也推動了光伏產(chǎn)業(yè)及新能源的發(fā)展，同時對于節(jié)能減排，改善環(huán)境具有雙重推動作用。 現(xiàn)有的光伏電動汽車充電站仍以交流母線或直流母線進行光伏電池、電動汽車蓄電池和電網(wǎng)之間的能量變換。現(xiàn)有的能量變換需要通過多級電力電子變換器實現(xiàn)，即需要多級直流-直流變換器，直流交流變換器等，這使得能量變換的效率很低。多級電力電子變換的現(xiàn)有方案效率低，成本高，無法對產(chǎn)業(yè)瓶頸形成有效突破。 2. 解決方案 本項目提出了一種高效的新型光伏充電系統(tǒng)，和用于此系統(tǒng)的充電控制方法。 新型光伏充電系統(tǒng)包括：一個或多個高頻逆變器，與一個或多個光伏電池組件一一對應(yīng)連接，以及多端口變換器。高頻交流逆變器之間通過高頻交流母線連接。多端口變換器包括分別與高頻交流母線和直流母線連接的兩個端口以及與蓄電池連接的一個端口。多端口變換器用于實現(xiàn)高頻交流母線、直流母線與蓄電池之間的能量變換。 用于光伏充電系統(tǒng)的充電控制方法包括：對于一個或多個光伏電池組件中的每一個，采集該光伏電池組件的輸出電流和輸出電壓，對該光伏電池組件進行最大功率跟蹤，并輸出電壓給定值。將電壓給定值與該光伏電池組件的輸出電壓進行比較，并輸出光伏電池比較結(jié)果；根據(jù)比較結(jié)果控制與該光伏電池組件相對應(yīng)的高頻逆變器中的開關(guān)管的驅(qū)動信號相對于多端口變換器中開關(guān)管的驅(qū)動信號的移相角；將多端口變換器輸入蓄電池的輸入電流與蓄電池的充電電流曲線進行比較，并輸出蓄電池的比較結(jié)果，根據(jù)此結(jié)果利用脈寬調(diào)制方式控制多端口變換器中的開關(guān)管驅(qū)動信號。 合作需求 與新能源乘用車/商用車整車廠、房地產(chǎn)企業(yè)，充電運營商等企業(yè)合作，開展知識成果落地和工程化的工作。

未來裝配式建筑構(gòu)件若實現(xiàn)工業(yè)化、標準化和智能化制造，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是要求構(gòu)件成型模具拆裝靈活，便捷高效，可重復(fù)使用，并具通用性。高性能磁性固定器件就是為簡化預(yù)制混凝土構(gòu)件模具安裝而設(shè)計開發(fā)的一種新型無損模具固定裝置，旨在解決傳統(tǒng)螺栓錨定對生產(chǎn)平臺的破壞性、難拆卸、通用性差的技術(shù)難題。

為了追求極限性能，越來越多的電子系統(tǒng)需要在低溫條件下工作。例如，在量子計算機、高性能傳感器、深空觀測以及一些經(jīng)典信息處理系統(tǒng)中，通常使用工作溫度為2K甚至是mk溫區(qū)的低溫器件，從而在噪聲、速度和靈敏度等方面實現(xiàn)接近量子極限的性能。對于這一類低溫系統(tǒng)，信號讀取與處理通常采用兩種方式：第一種是采用超導(dǎo)數(shù)字電路SFQ（單磁通量子技術(shù)）來實現(xiàn)高性能計算和處理；第二種是將信號傳送至幾十K的溫區(qū)，再采用低溫CMOS技術(shù)對進行信號處理。然而，不論采用何種技術(shù)路徑，數(shù)字電路的功耗都必須控制在極小范圍之內(nèi)，從而保持極低溫的工作環(huán)境，維持低溫器件的高性能。隨著應(yīng)用需求的提高和低溫陣列器件規(guī)模的擴大，低溫電子系統(tǒng)性能受到信號處理和傳輸技術(shù)的制約，急切需要新的方案進行解決。 圖1. (a) 采用超導(dǎo)納米線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的12門控或邏輯門；(b) 超導(dǎo)納米線數(shù)字編碼器芯片照片。針對此問題，南京大學吳培亨院士領(lǐng)導(dǎo)的超導(dǎo)電子學研究所團隊，趙清源教授和康琳教授課題組設(shè)計出新型多門控超導(dǎo)納米線邏輯器件(superconducting nanowire cryotron, nTron)，并利用此器件搭建經(jīng)典二進制數(shù)字編碼器；在1.6K的溫度下，成功實現(xiàn)數(shù)字信息編碼，總功耗小于1微瓦(10-6瓦)。同時，他們還利用此編碼器對超導(dǎo)納米線單光子探測器陣列實現(xiàn)數(shù)字化讀出，為低溫陣列探測器的信號讀出和處理提供第三種解決方案。圖2. 超導(dǎo)納米線邏輯芯片實現(xiàn)對單光子探測器陣列的數(shù)字化讀取。半導(dǎo)體數(shù)字電路，經(jīng)歷了從電子管、晶體管、混合集成電路至大規(guī)模集成電路的發(fā)展過程。每一代技術(shù)的升級變革，其核心推力都是基礎(chǔ)邏輯器件的更新?lián)Q代。前沿技術(shù)領(lǐng)域?qū)Τ瑢?dǎo)電子器件的應(yīng)用需求，也正將超導(dǎo)電子技術(shù)推向數(shù)字化的發(fā)展時代。南京大學吳培亨院士團隊基于超導(dǎo)納米線技術(shù)，開展了新型超導(dǎo)邏輯器件(nTron)的研究工作。nTron為單層平面器件，利用局部超導(dǎo)相變，實現(xiàn)高速低功耗的開關(guān)邏輯。

在利用太陽能分解水制取氫氣的催化劑研究上取得新進展。該研究工作借鑒自然界光合作用，在多個光敏中心多個催化中心產(chǎn)氫器件構(gòu)筑的基礎(chǔ)上，進一步將其植入到金屬有機框架材料中，模擬自然界酶催化環(huán)境中質(zhì)子和電子的傳輸與轉(zhuǎn)移，在有效規(guī)避分子基催化劑穩(wěn)定性差的同時，極大地提高了光催化產(chǎn)氫性能，為人工模擬光催化劑的設(shè)計和構(gòu)筑提供了新的思路。? 人工模擬光合作用，利用太陽能在催化劑作用下分解水制取氫氣，是實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為清潔的化學能，解決人類社會面臨的能源危機和環(huán)境污染問題的理想途徑。在早期，我校化學學院蘇成勇教授和石建英副教授研究團隊發(fā)展了空間上相互獨立、功能上相互等價，集合8個光敏金屬有機釕中心和6個催化Pd2+中心于一體的金屬-有機分子籠產(chǎn)氫器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在單一分子籠內(nèi)構(gòu)筑出多個相互獨立的能量傳遞和電子轉(zhuǎn)移通道，獲得了高達380 μmol h-1的初始產(chǎn)氫速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。雖然金屬有機分子籠提高了分子基催化劑的產(chǎn)氫性能，但光照條件下的穩(wěn)定性仍然是制約其進一步應(yīng)用的決定因素。       最近，我校化學學院蘇成勇教授和石建英副教授研究團隊又基于配位組裝策略實現(xiàn)了Au25(SG)18納米簇在金屬有機ZIF-8主體框架內(nèi)部和外表面的可控組裝[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他們將MOC-16植入到ZIF-8主體內(nèi)，進一步將ZIF-8轉(zhuǎn)化為Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，獲得了MOC-16@CZIF催化劑。

已有樣品/n在主流硅基FinFET集成工藝基礎(chǔ)上，通過高級刻蝕技術(shù)形成體硅絕緣硅Fin和高k金屬柵取代柵工藝中選擇腐蝕SiO2相結(jié)合，最終形成全隔離硅基環(huán)柵納米線MOS器件的新方法。并在取代柵中絕緣硅Fin釋放之后，采用氧化和氫氣退火兩種工藝分別將隔離的“多邊形硅Fin”轉(zhuǎn)化成“倒水滴形”和“圓形”兩種納米線結(jié)構(gòu)。

已有樣品/n基于AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料體系，通過采用導(dǎo)電機制融合和能帶分區(qū)調(diào)控的先進技術(shù)路線改變傳統(tǒng)氮化鎵肖特基二極管正向電壓與反向電流等參數(shù)之間的經(jīng)典調(diào)控規(guī)律，采用無損傷工藝，提升了器件的均勻性和可靠性，進一步提升了氮化鎵肖特基二極管的性能。測試結(jié)果達到1700V反向耐壓，正向開啟電壓達到0.38V以及高防浪涌能力，為肖特基二極管器件市場提供了一種新選擇。

已有樣品/n通過石墨烯缺陷工程控制活性電極離子向阻變功能層中注入的路徑尺寸和數(shù)量，集中化/離散化陽離子基阻變器件中導(dǎo)電通路的分布來調(diào)控其穩(wěn)定性,此工作是該領(lǐng)域首次在相同結(jié)構(gòu)阻變器件中實現(xiàn)電流-保持特性的雙向調(diào)控，這種通用的基于二維材料阻擋概念的離子遷移調(diào)控方法，也能夠移植應(yīng)用到離子電池，離子傳感等研究領(lǐng)域。

項目簡介本成果提出新型微結(jié)構(gòu)光纖器件，提出基于非對稱耦合理論的實現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換、波分 復(fù)用等功能器件。已申請發(fā)明專利 6 項，其中已授權(quán)發(fā)明專利 3 項（ZL200810021652.8、 ZL200810021651.3、ZL200910032535.6）。 性能指標 （1）模式轉(zhuǎn)換效率可達 80%以上，帶寬在 100 nm 以上。 （2）實現(xiàn) 1310、1550 nm 波長復(fù)用、解復(fù)用，消光比低于-25 dB。 適用范圍、市場前景 適用范圍：高速光通信關(guān)鍵器件，組成高速、大容量光 通信

徐永兵課題組于2014年啟動了國家重大儀器研究計劃（飛秒級時間分辨并自旋分辨電子能譜探測系統(tǒng)，項目編號61427812）。此項目就是旨在建立國內(nèi)第一套極深紫外的光源系統(tǒng)。目前已經(jīng)成功地在實驗室中，實現(xiàn)了波長為120~24 nm左右的脈沖光源，脈沖重復(fù)頻率為1kHz，單個脈沖為30fs。單個光子能量最大到50 eV左右，亮度為1 ′ 1011光子/s。從光

本發(fā)明公開了一種低導(dǎo)通電阻 VDMOS 器件及制備方法，在傳統(tǒng)的 VDMOS 器件結(jié)構(gòu)中引入一塊與 源區(qū)摻雜雜質(zhì)相同的摻雜區(qū)。該摻雜區(qū)位于柵氧層正下方且與基區(qū)和柵氧層緊密接觸。相應(yīng)地，新?lián)诫s 區(qū)上方的柵極采用中空結(jié)構(gòu)。本發(fā)明 VDMOS 器件可有效降低溝道導(dǎo)通電阻和頸區(qū)電阻，從而降低 VDMOS 器件的導(dǎo)通電阻；同時，采用中空結(jié)構(gòu)的柵極既可避免新?lián)诫s區(qū)對擊穿電壓的影響，也可降低 柵極與漏極間結(jié)電容，提高 VDMOS 的開關(guān)速度。本發(fā)明方法工藝簡