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在反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究中的突破性成果
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池分為正式（n-i-p）和反式（p-i-n）兩種器件結(jié)構(gòu)。相比于正式器件，反式結(jié)構(gòu)器件因制備工藝更加簡(jiǎn)單、可低溫成膜、無(wú)明顯回滯效應(yīng)、適合與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池（硅基電池、銅銦鎵硒等）結(jié)合制備疊層器件等優(yōu)點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。但是，反式結(jié)構(gòu)器件也存在一些顯著不足，例如，開路電壓與理論值差距較大、光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)偏低，這主要是由于器件中存在大量的缺陷所導(dǎo)致。這些缺陷主要存在于鈣鈦礦活性層中、鈣鈦礦活性層與電荷收集層界面處，造成了光生載流子的非輻射復(fù)合，進(jìn)而致使能量損失嚴(yán)重，最終限制了開路電壓的提升和光電轉(zhuǎn)換效率的改善，制約了該類結(jié)構(gòu)器件的發(fā)展。針對(duì)反式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在光電轉(zhuǎn)換效率上存在的瓶頸，朱瑞研究員、龔旗煌院士與合作者展開研究，首次提出了“胍鹽輔助二次生長(zhǎng)”方法，開創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦薄膜半導(dǎo)體特性的調(diào)控，顯著降低了器件中非輻射復(fù)合的能量損失，在提升器件開路電壓方面取得了突破，首次在反式結(jié)構(gòu)器件中獲得了超過1.21 V的高開路電壓（材料帶隙寬度~1.6 eV）。同時(shí)，在不損失光電流和填充因子等性能參數(shù)的情況下，顯著提高了反式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率——實(shí)驗(yàn)室最高效率達(dá)到21.51％。經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院認(rèn)證，器件的光電轉(zhuǎn)換效率也高達(dá)20.90%，這是目前反式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件效率的最高記錄。該結(jié)果為提升反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件效率、推進(jìn)該類新型光伏器件的應(yīng)用化發(fā)展提供了新思路。這種制備技術(shù)也有望進(jìn)一步拓展到鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池以及鈣鈦礦發(fā)光器件中，具有潛在的應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值。
北京大學(xué)
2021-04-11
基于醋酸鉛前驅(qū)體的高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
近年來(lái)，隨著環(huán)境和能源問題的日益加劇，太陽(yáng)能以其清潔、可再生的優(yōu)勢(shì)引起了科研界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。其中，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池作為下一代光伏中的新寵，具有易制備、低成本和高效率等特點(diǎn)。短短幾年之內(nèi)發(fā)展迅猛，目前最高認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)22.1%。一般來(lái)說(shuō)，制備鈣鈦礦活性層最為常見的鉛源材料是鹵化鉛。最近有研究表明，醋酸鉛作為較具潛力的傳統(tǒng)鹵化鉛的替代物，價(jià)格更為低廉。無(wú)需復(fù)雜的反溶劑法，只需短暫低溫退火即可得到超平整致密的鈣鈦礦薄膜。這樣簡(jiǎn)單的制備工藝顯示出了它的優(yōu)越性。然而迄今為止，基于醋酸鉛前驅(qū)體的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池相比較于其它已經(jīng)報(bào)道的基于傳統(tǒng)鹵化鉛前驅(qū)體的平面結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在轉(zhuǎn)換效率方面稍顯不足。
北京大學(xué)
2021-04-11
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一種饋能式變恒流值正負(fù)脈沖快速充電裝置及方法
鋰離子（或鉛酸）動(dòng)力電池在大電流充電過程中存在著發(fā)熱、充電速率低等問題。成果提供的充電方法可提高充電速率50%以上，減小了電池發(fā)熱，延長(zhǎng)了電池循環(huán)壽命。在整體上分為多個(gè)不同等級(jí)的恒流充電段，每個(gè)充電段由多個(gè)幅值逐漸減小的等效正負(fù)脈沖組成，在負(fù)脈沖階段電池進(jìn)行短暫放電還原以減小發(fā)熱，且可以將放電電能存儲(chǔ)到饋能電容中，在正脈沖到來(lái)時(shí)重新加以利用，且正脈沖幅值很高，既提高了充電速率又提高了電能的利用率。隨著新能源發(fā)電儲(chǔ)能及新能源汽車的發(fā)展，鋰離子（或鉛酸）動(dòng)力電池的用量每年達(dá)千億只以上，且每年以30%的速度增長(zhǎng)，市場(chǎng)迫切需求一種大電流快速充電而不損害電池壽命的新的充電系統(tǒng)及方法，而本發(fā)明可以提升充電速率50%以上，可以有效延長(zhǎng)電池壽命，每年創(chuàng)造產(chǎn)值可高達(dá)數(shù)億元以上，這對(duì)于節(jié)能環(huán)保、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)有著重要的意義，應(yīng)用前景十分廣闊。
青島大學(xué)
2021-04-13
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太陽(yáng)能原位電化學(xué)生物復(fù)合黑臭河道治理技術(shù)與裝置
黑臭河道治理是目前各級(jí)政府環(huán)境治理工作的重點(diǎn)。城市黑臭河道面大量廣， 治理難度大，治理效果易反彈，傳統(tǒng)的物理法、生物法、化學(xué)法都不同程度存在 成本高、易反彈以及容易造成二次污染等問題。利用電化學(xué)處理降解廢水中的有 機(jī)污染物具有速度快、降解徹底、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但是電極材料的低穩(wěn)定性使這 一技術(shù)難以投入實(shí)際應(yīng)用。本項(xiàng)目在提高電極材料的穩(wěn)定性方面取得了突破性進(jìn) 展，從而使得電化學(xué)-生物復(fù)合黑臭河道治理技術(shù)的成本降低到可以大規(guī)模產(chǎn)業(yè) 化應(yīng)用的水平，同時(shí)治理效果穩(wěn)定，治理速度快，治理過程中不投加化學(xué)藥劑和 生物制劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。目前本技術(shù)已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)室小試、樣機(jī)制275 備和中試，等待風(fēng)投進(jìn)入將本技術(shù)做大做強(qiáng)。
江南大學(xué)
2021-04-13
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光導(dǎo)聚能高溫相變儲(chǔ)熱零排放室內(nèi)太陽(yáng)爐（產(chǎn)品）
成果簡(jiǎn)介：利用取之不盡的太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)民用炊事，是人們多年來(lái)的愿望。現(xiàn)雖有直接反射聚焦的太陽(yáng)灶可用于烹飪方面，但它需要用戶直接在陽(yáng)光下操作，并需要及時(shí)跟蹤太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，否則不能得到聚焦良好的光斑，由此給用戶帶來(lái)的極大不便，限制了此類裝置的推廣應(yīng)用。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的光導(dǎo)聚能高溫相變儲(chǔ)能室內(nèi)太陽(yáng)爐利用經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的光漏斗將太陽(yáng)光收集并導(dǎo)入儲(chǔ)能器中，將小通量的太陽(yáng)光能，經(jīng)累積產(chǎn)生高溫?zé)崮埽⒃趦?chǔ)能器中實(shí)現(xiàn)高溫相變儲(chǔ)存，儲(chǔ)存溫度大于180℃。需要炊事時(shí)將所儲(chǔ)存的熱量傳遞給儲(chǔ)熱體盤管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)，通過導(dǎo)熱介質(zhì)的循
北京理工大學(xué)
2021-04-14
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高效率高均勻性微波能應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化
項(xiàng)目針對(duì)高效率、高均勻性微波能應(yīng)用及其產(chǎn)業(yè)化的需求，深入開展了連續(xù)波高效率民用磁控管及微波能應(yīng)用系統(tǒng)的研究，提出了磁控管中非工作電流的概念，構(gòu)建了三維磁控管粒子模擬模型，突破了高效磁控管的關(guān)鍵技術(shù)，產(chǎn)業(yè)化磁控管效率從74%提高到80%。發(fā)展了多物理場(chǎng)耦合模型改進(jìn)了微波加熱的均勻性，在此基礎(chǔ)上首創(chuàng)了微波食品加熱的高效保濕技術(shù)，形成了價(jià)格提高30%以上的同類產(chǎn)品高端品牌。創(chuàng)立了“名校+名企”的分層次協(xié)同創(chuàng)新、技術(shù)開發(fā)與推廣應(yīng)用模式。經(jīng)過10年的工作，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率從7.9%提高到44%。獲授權(quán)發(fā)明專利4
電子科技大學(xué)
2021-04-14
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一種硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的背表面處理方法
本發(fā)明屬于薄膜太陽(yáng)能電池制備領(lǐng)域，具體公開了一種硒化銻 薄膜太陽(yáng)能電池的背表面處理方法，該方法是使用含有二硫化碳的液 體接觸處理硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池中硒化銻薄膜層的表面，并以經(jīng)處 理后的硒化銻薄膜層的表面作為硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的背表面。本 發(fā)明通過對(duì)硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池中硒化銻薄膜層的背表面進(jìn)行處理 改進(jìn)，有效降低了硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的背接觸勢(shì)壘，達(dá)到了提高 器件的填充因子的效果，進(jìn)而提高了硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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一種帶蓄熱的太陽(yáng)能雙效吸收式熱泵烘干系統(tǒng)
本發(fā)明公開了一種帶蓄熱的太陽(yáng)能雙效吸收式熱泵烘干系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將升溫型吸收式熱泵和增量型吸收式熱泵的復(fù)合疊加，針對(duì)不同烘干環(huán)境的不同烘干量／溫度要求，通過閥門的開關(guān)實(shí)現(xiàn)兩套吸收式熱泵系統(tǒng)的切換，以太陽(yáng)能集熱器內(nèi)導(dǎo)熱油作為熱源，溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組制取熱風(fēng)進(jìn)行烘干操作，配備的蓄熱罐可以將多余的太陽(yáng)能儲(chǔ)存，隨時(shí)備用；本發(fā)明系統(tǒng)通過一套機(jī)組實(shí)現(xiàn)了兩種工作
東南大學(xué)
2021-04-14
能提高煙塵凈化效果的多振鏡大幅面激光選區(qū)熔化裝備
本發(fā)明公開了一種能提高煙塵凈化效果的多振鏡大幅面激光選區(qū)熔化裝備，該裝備包含工作艙體、工作平臺(tái)、成形缸組件、鋪粉組件、振鏡組合、移動(dòng)式分區(qū)煙塵凈化組件、保護(hù)氣氛調(diào)控組件和控制系統(tǒng)；移動(dòng)式分區(qū)煙塵凈化組件與振鏡組合分別包含 M(M≥1)組抽送氣口和 M 列振鏡隊(duì)列，每組抽送氣口均與一列振鏡隊(duì)列相配套，使得每組抽送氣口都可在與其對(duì)應(yīng)的面積較小的輻照區(qū)域上方產(chǎn)生穩(wěn)定、均勻的氣流，從而保證整個(gè)金屬粉末層上方的煙塵均能被及時(shí)、
華中科技大學(xué)
2021-04-14
一種碳對(duì)電極鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法
本發(fā)明公開了一種碳對(duì)電極鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，該電池包括光 陽(yáng)極、對(duì)電極和空穴傳輸層，對(duì)電極為碳布，該碳布依次經(jīng)過 NiO 前 驅(qū)體混合溶液浸漬處理以及反應(yīng)處理，從而使該碳布上均勻濃密的附 著由 NiO 納米片構(gòu)成的空穴傳輸層；所述碳布嵌入在光陽(yáng)極中的 TiO2 多孔層內(nèi)。還提供了制備碳對(duì)電極鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法，包括空穴傳輸層制備步驟，在前驅(qū)體混合溶液中對(duì)碳布執(zhí)行浸漬處理，接著 執(zhí)行反應(yīng)處理，將粘附有所述前驅(qū)體混合溶液的碳布置入高壓反應(yīng)釜 中反應(yīng)；然后取出碳布進(jìn)行清洗和干燥；最后執(zhí)行退火處理，獲得附
華中科技大學(xué)
2021-04-14