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成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能是目前各國(guó)研究的重點(diǎn), 它具有清潔、不需要燃料、能 廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域等優(yōu)點(diǎn)。由于成本低，轉(zhuǎn)化效率高，染料敏化納米晶太陽(yáng) 能電池近年來(lái)成為納米技術(shù)和光電轉(zhuǎn)換材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn), 其發(fā)展可解決硅 電池原材料緊缺的問(wèn)題，具有很廣闊的發(fā)展前景。二氧化鈦廣泛應(yīng)用于染料敏化 太陽(yáng)能電池（DSSC）的制備，但因 TiO2 薄膜結(jié)構(gòu)缺陷的存在，不利于電子的傳 輸，制約了光電轉(zhuǎn)換效率的進(jìn)一步提高，可通過(guò)制備 TiO2/ZnO 復(fù)合薄膜解決這 一問(wèn)題。采用天然色素（黑果枸杞色素和河湟紅花黃色素）或染料對(duì)光陽(yáng)極進(jìn)行 敏化處理可進(jìn)一步降低成本，簡(jiǎn)化工藝流程。該項(xiàng)目成果具有成本低，生產(chǎn)工藝 93天津大學(xué)科技成果選編 94 簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)硅電池具有更為廣泛的用途，可實(shí)現(xiàn)太 陽(yáng)能電池的輕量化、薄膜化，并易于設(shè)計(jì)成不同形狀以滿足不同使用環(huán)境的需要。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 染料敏化太陽(yáng)能電池主要是由納米晶半導(dǎo)體薄膜、染料敏化劑、氧化還原電 解液、導(dǎo)電基底以及對(duì)電極等幾部分組成的。染料敏化太陽(yáng)能電池的原理是源于 光合作用的啟發(fā)，其具體實(shí)現(xiàn)的方式是通過(guò)染料分子吸收太陽(yáng)光中的光能，從而 激發(fā)染料分子中的電子變成受激發(fā)的狀態(tài)，通過(guò)與之復(fù)合的多孔薄膜傳導(dǎo)出來(lái)。 本項(xiàng)目采用溶膠凝膠法制備 TiO2/ZnO 復(fù)合薄膜，染料敏化太陽(yáng)能電池的主要制 備過(guò)程如下：技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：實(shí)驗(yàn)室成熟階段 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 生產(chǎn)成本較低，僅為硅太陽(yáng)能的 1/5~1/10，且使用壽命較長(zhǎng)，如進(jìn)一步提高 光電轉(zhuǎn)換效率，可逐步取代硅太陽(yáng)能電池。 應(yīng)用領(lǐng)域：太陽(yáng)能發(fā)電站、電子設(shè)備、太陽(yáng)能建筑等，逐步取代硅太陽(yáng)能電池

金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具由于性能優(yōu)異、成本相對(duì)較低(與PCD和金剛石厚膜釬焊工具相比、可以適應(yīng)于復(fù)雜形狀工具襯底沉積、以及可能大批量沉積等優(yōu)點(diǎn), 具有非常好的市場(chǎng)前景。 金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵是解決金剛石薄膜在硬質(zhì)合金襯底上的生長(zhǎng)(沉積)和良好附著的技術(shù)。本項(xiàng)目成果采用獨(dú)特的襯底預(yù)處理和優(yōu)化的金剛石膜沉積工藝已經(jīng)解決了Co對(duì)金剛石膜生長(zhǎng)和附著的有害影響問(wèn)題。在YG類(lèi)硬質(zhì)合金工具襯底所沉積的金剛石膜涂層厚度最大可達(dá)20～30?m。用洛氏硬度壓痕法評(píng)定的金剛石膜附著力時(shí)的無(wú)裂紋臨界載荷達(dá)1500N以上。在銑削Al-12wt%Si合金時(shí), 金剛石薄膜涂層的YG6銑刀比未涂層硬質(zhì)合金刀片使用壽命可提高20倍以上。 本成果基于我們已經(jīng)取得的兩項(xiàng)關(guān)于金剛石膜低溫沉積技術(shù)和硬質(zhì)合金襯底激光預(yù)處理技術(shù)的發(fā)明專利(ZL 91 1 02584.7, ZL 93 1 19434.2 ), 以及最近完成的另外二項(xiàng)關(guān)于使用特殊鈷化物過(guò)渡層提高金剛石薄膜附著力的技術(shù)(已申請(qǐng)發(fā)明專利, 申請(qǐng)?zhí)? 99107912.4, 01130903.2)。此外, 本項(xiàng)目組正在進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的研究開(kāi)發(fā), 原型設(shè)備研制已接近完成, 其特點(diǎn)是摒棄通常CVD設(shè)備的平面沉積方式, 采用立體(空間)沉積方式, 因此可以一次沉積大量工件。最終工業(yè)化設(shè)備的目標(biāo)是一次涂覆可轉(zhuǎn)位刀片(或鉆頭)300只以上。 本項(xiàng)目成果可用于開(kāi)發(fā)各種金剛石薄膜涂層硬質(zhì)合金工具和模具, 以及其它需要解決極度耐磨或降低摩擦的應(yīng)用。

隨著光學(xué)器件在日常生活領(lǐng)域越發(fā)廣泛地應(yīng)用，對(duì)其新功能的需求也加大，其中高折射率材料的研究也越來(lái)越多,特別是高折射率聚合物（HRIP）。近來(lái)，由于其在高級(jí)光電制造中的潛在應(yīng)用，HRIPs已經(jīng)吸引了相當(dāng)多的關(guān)注，例如先進(jìn)顯示設(shè)備的高性能基底，用于有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，光學(xué)黏合劑或密封膠材料，高級(jí)光學(xué)應(yīng)用中的減反射涂層，193-nm浸潤(rùn)蝕刻光阻劑，和微透鏡組件中的電荷耦合式裝置以及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。然而，一般普通聚合物的折光指數(shù)的范圍在1.30～1.70之間，但是在實(shí)際應(yīng)用中要求更高的折光指數(shù)（大于1.70，甚至 1.80）。由高折射率無(wú)機(jī)納米粒子和有機(jī)高分子基體組成的納米復(fù)合材料可以輕易地獲得高的折光指數(shù)。本項(xiàng)目將高折射率的無(wú)機(jī)納米粒子炭黑、二氧化硅、二氧化鈦等添加到各種聚合物基體中，獲得高折射率光學(xué)薄膜，且通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)粒子和聚合物基體間的界面設(shè)計(jì)，使得無(wú)機(jī)粒子少量填充即可獲得高折射率光學(xué)薄膜。具有核心技術(shù)（自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)），發(fā)明專利1項(xiàng)，獲得上海市自然科學(xué)基金資助。

本發(fā)明提供了一種絲桿豎直驅(qū)動(dòng)平壓平薄膜模切機(jī)，包括主支撐板，主支撐板穿插有導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸的上端和下端分別連接上承載板和下承載板；下承載板連接絲桿驅(qū)動(dòng)組件；主支撐板的側(cè)面設(shè)有載料墊板，載料墊板的底部面設(shè)有調(diào)平組件，載料墊板的正上方設(shè)有刀模組件，刀模組件固定于上承載板；絲桿驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)下承載板、導(dǎo)向軸和上承載板一起上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刀模組件上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)放于載料墊板上的薄膜完成模切。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、控制方法簡(jiǎn)單，各模塊均為獨(dú)立模塊，裝配、拆卸方便，便于系統(tǒng)集成應(yīng)用。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫薄膜傳感器技術(shù)是將溫度、壓力等敏感材料以薄膜的形式沉積在航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫結(jié)構(gòu)件（如渦輪葉片、機(jī)匣等）表面，并進(jìn)行絕緣、防護(hù)、圖形化，制成與結(jié)構(gòu)件一體化集成的薄膜傳感器。

本發(fā)明公開(kāi)了一種光子晶體薄膜、其制備方法及應(yīng)用。光子晶 體薄膜包括 Fe3O4 納米粒子和聚丙烯酰胺水凝膠，所述 Fe3O4 納米粒 子均勻分散于聚丙烯酰胺水凝膠中，濃度在 1mg/ml～50mg/ml 之間。 其制備方法如下：(1)將 Fe3O4 納米粒子、丙烯酰胺、甲叉丙烯酰胺和 光引發(fā)劑均勻分散于有機(jī)溶液中，得到水凝膠光子晶體前體的懸濁液； (2)將凝膠光子晶體前體的懸濁液鋪設(shè)成 150～300μm 的薄膜；加載

全固態(tài)薄膜電池具有非常誘人的應(yīng)用前景，可作為各種小型化長(zhǎng)壽命 軍用電源，在智能卡，傳感器，微電子與微機(jī)械系統(tǒng)等方面與之匹配 的微電源。為將來(lái)的信息化，電子化，智能化和武器先進(jìn)化提供新型 高效可靠的電源。 例如:結(jié)合射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)，組成配有薄 膜電源的射頻卡，能夠?qū)婈?duì)的武器彈藥進(jìn)行 RFID 標(biāo)簽，從而提高 軍用物資的有效管理。 美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局(NASA)的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，將全固態(tài) 薄膜鋰離子電池與太陽(yáng)能電池相結(jié)合，利用微機(jī)械系統(tǒng)，研制在微型 衛(wèi)星上需要的高度

成果創(chuàng)新點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)研究?jī)x器可用于功能性高分子薄膜(鋰電池隔膜, 水處理膜,光學(xué)薄膜)加工物理的研究,薄膜加工工藝研發(fā)。 1.儀器對(duì)樣品環(huán)境溫度控制更精確； 2.儀器可與結(jié)構(gòu)檢測(cè)單元聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)原位研究。 技術(shù)成熟度 小試中試階段 市場(chǎng)前景 目前國(guó)外單向、雙向拉伸設(shè)備在國(guó)內(nèi)的售價(jià)分別為 30 萬(wàn)元，400 萬(wàn)元/臺(tái)，銷(xiāo)量分別為 30 臺(tái)和 10 臺(tái)。尚沒(méi)有此 類(lèi)國(guó)產(chǎn)設(shè)

實(shí)驗(yàn)研究?jī)x器可用于功能性高分子薄膜(鋰電池隔膜, 水處理膜,光學(xué)薄膜)加工物理的研究,薄膜加工工藝研發(fā)。 1.儀器對(duì)樣品環(huán)境溫度控制更精確； 2.儀器可與結(jié)構(gòu)檢測(cè)單元聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)原位研究。