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鈣鈦礦太陽能電池制備工藝簡單，成本低廉。近年來，該類太陽能電池因其快速增長的光電轉(zhuǎn)換效率和逐步提升的器件穩(wěn)定性，吸引了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，為光伏領(lǐng)域帶來了新的機(jī)遇。然而，由于鈣鈦礦太陽能電池中存在非輻射復(fù)合損失，所以目前的光電轉(zhuǎn)換效率依然低于肖克利-奎塞爾（Shockley-Queisser）理論所定義的極限效率。因此，最大化降低鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失是進(jìn)一步提升電池器件效率的未來研究重點(diǎn)。 鑒于此，研究團(tuán)隊(duì)基于已有的研究基礎(chǔ)，對(duì)“最大化降低鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失”這一論題進(jìn)行深入探討和系統(tǒng)總結(jié)。該綜述文章主要包括以下幾個(gè)方面：首先，介紹了鈣鈦礦太陽能電池中非輻射復(fù)合的起源，并詳細(xì)討論了非輻射復(fù)合損失的定量化測試方法；其次，系統(tǒng)總結(jié)了在降低非輻射復(fù)合損失方面的最近研究進(jìn)展；再次，依據(jù)肖克利-奎塞爾理論，對(duì)鈣鈦礦太陽能電池所能夠獲得的最高光電轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行了科學(xué)預(yù)測；最后，在展望部分，前瞻性地指出了最大化降低非輻射復(fù)合損失的未來努力方向。圖1. 金屬鹵化物鈣鈦礦活性層內(nèi)的電荷載流子產(chǎn)生與復(fù)合動(dòng)力學(xué)機(jī)制 在理想的金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體材料中，所有的光生電子和空穴最終將通過發(fā)射光子的方式進(jìn)行復(fù)合（即：輻射復(fù)合）。然而，在實(shí)際的鈣鈦礦太陽能電池中存在大量的非輻射復(fù)合通道（如圖1所示），絕大部分光生載流子將優(yōu)先通過其他非輻射途徑進(jìn)行復(fù)合（例如，缺陷輔助復(fù)合，俄歇復(fù)合，界面誘導(dǎo)復(fù)合，電聲耦合，帶尾態(tài)復(fù)合等）。這些非輻射復(fù)合損失過程極大降低了電池在穩(wěn)態(tài)下的光生載流子濃度，從而減小了金屬鹵化物鈣鈦礦層中準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)劈裂的能級(jí)差，最終造成鈣鈦礦太陽能電池較大的電壓損失。因此，最大化降低或抑制這些非輻射復(fù)合通道是提升器件開路電壓和光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵。 針對(duì)各種非輻射復(fù)合通道，該綜述首先介紹了目前量化分析非輻射復(fù)合損失的常規(guī)測試技術(shù)以及測試要點(diǎn)，如圖2所示。圖2. 量化鈣鈦礦薄膜和完整器件中非輻射復(fù)合損失的表征技術(shù) 隨后，結(jié)合當(dāng)前研究現(xiàn)狀，進(jìn)一步梳理了近年來在降低非輻射復(fù)合損失方面取得的一系列重要進(jìn)展。值得一提的是，該研究團(tuán)隊(duì)去年在《Science》雜志上報(bào)道的基于溶液二次生長方法構(gòu)建漸變結(jié)的策略（如圖3所示），在降低反式鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失方面效果顯著（Science 360, 1442-1446）。此后，一系列研究報(bào)道顯示，相似的策略在正式常規(guī)結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池和全無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池中也可以獲得正向的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由此說明，在金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體材料中構(gòu)建有效的漸變結(jié)對(duì)后續(xù)降低非輻射復(fù)合損失具有非常重要的借鑒價(jià)值。圖3. 漸變結(jié)鈣鈦礦太陽能電池器件結(jié)構(gòu)和漸變結(jié)的時(shí)間分辨光譜 此外，該綜述還以當(dāng)前最高效率的砷化鎵太陽能電池為參照，先假定鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失與砷化鎵太陽能電池的情形一致，再依據(jù)肖克利-奎塞爾理論，對(duì)鈣鈦礦太陽能電池所能夠獲得的性能參數(shù)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，進(jìn)而給出電池器件所能達(dá)到的最高光電轉(zhuǎn)換效率，如圖4所示。圖4. 當(dāng)鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失與當(dāng)前最高效率砷化鎵太陽能電池的情況相同時(shí)，單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池可實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)器件性能參數(shù) 最后，該綜述也指出，目前提升器件性能的兩條主要途徑是最優(yōu)化光子俘獲和最大化降低非輻射復(fù)合損失。如果能將二者進(jìn)行有效整合，探索更可靠的協(xié)同優(yōu)化策略，這可能會(huì)是將器件光電轉(zhuǎn)換效率提升至接近理論極限的可行方案。為此，綜述也對(duì)一些未來的努力方向進(jìn)行了展望。 總的來說，該綜述為最大程度地降低鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失提供了理論總結(jié)，也為開展實(shí)驗(yàn)工作提供了參考借鑒，對(duì)進(jìn)一步提升電池效率，推動(dòng)該類電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有重要意義。

本發(fā)明公開了一種基于納米壓電纖維的柔性能量捕獲器件及其制備方法。所述器件自下而上依次包括：柔性基材、電極層、壓電纖維層、保護(hù)層；所述柔性基材為柔性絕緣塑料薄膜；所述壓電纖維層為 PVDF 纖維。通過采用柔性基材，采用照相制版工藝制備梳狀電極，并選擇合適的靜電紡絲參數(shù)沉積 PVDF 壓電纖維，無需再對(duì)壓電纖維進(jìn)行極化，使纖維整齊排列、減小纖維缺陷，能夠簡化納米壓電纖維能量捕獲器件制備工藝，提高能量轉(zhuǎn)換效率，尤其是對(duì)彎曲運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的捕獲效果。

課題從事納米新能源材料能量轉(zhuǎn)化的新規(guī)律及在高端電池中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，在金屬-空氣電池、鋰離子電池關(guān)鍵材料與技術(shù)以及能源清潔高效利用等領(lǐng)域開展工作，制備了一系列的金屬與合金、金屬氧化物、金屬硫化物納米材料以及無機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料等，研究了納/微米材料組成、結(jié)構(gòu)、形貌與電極性能之間的關(guān)系，考察了材料高效儲(chǔ)能的化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等性能，并開展其能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存新規(guī)律的探索研究，探討解決提升高能化學(xué)電源的容量、功率與壽命的有效途徑。為納米新能源材料的制備、表征及在能源領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。 研究

一種公路收費(fèi)站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，通過減速帶下方的板簧上的垂向連桿與扇形齒輪相連；再由扇形齒輪分別驅(qū)動(dòng)內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)一、內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)二，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一、發(fā)電機(jī)二分別在減速帶下壓和恢復(fù)過程中發(fā)電。該種發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用安全可靠、發(fā)電效率高、不污染環(huán)境。

本發(fā)明公開了一種通過檢測山地環(huán)境中山脊位置并進(jìn)行能量校正來提高對(duì)山地環(huán)境中帶狀地下目標(biāo)的探測、識(shí)別、定位方法。該方法屬于模式識(shí)別、遙感技術(shù)、地形分析的交叉領(lǐng)域。帶狀地下目標(biāo)的·758·熱場與山體的熱場不同能產(chǎn)生能量異常，而山脊的熱島效應(yīng)也會(huì)造成山體能量異常，但該異常本質(zhì)上與帶狀地下目標(biāo)的能量異常模式不同，所以本發(fā)明意在通過消除地形中的山脊所產(chǎn)生的熱體效應(yīng)對(duì)帶狀地下目標(biāo)表現(xiàn)出的微弱能量異常模式的影響，達(dá)到

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 隨著電力需求的不斷增長，高性能儲(chǔ)能裝置對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。與超級(jí)電容器和鋰電池相比，脈沖儲(chǔ)能電介質(zhì)電容器擁有超高的可釋放功率密度，高的操作電壓、極快的充放電速率以及長的循環(huán)壽命，是重要的新型功率儲(chǔ)能器件，在新能源汽車、高端醫(yī)療器械、智能電網(wǎng)調(diào)頻、可控核聚變、電磁炮等高功率脈沖技術(shù)的軍民領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。

本項(xiàng)目擬進(jìn)一步技術(shù)升級(jí)轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)科技成果“基于燃料電池增程器時(shí)滯特性的瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略”來源于“十二五”863計(jì)劃《燃料電池轎車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)研究與開發(fā)》（2011AA11A265）項(xiàng)目。圍繞該核心技術(shù)，項(xiàng)目申請(qǐng)人已申請(qǐng)發(fā)明專利7項(xiàng)，其中4項(xiàng)已授權(quán)，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文二十余篇，并與上海大眾汽車有限公司開展了初步的技術(shù)轉(zhuǎn)化合作。1 技術(shù)簡介  針對(duì)燃料電池電動(dòng)汽車具有多個(gè)車載能量源這一特點(diǎn)，申請(qǐng)人從綜合考慮動(dòng)力蓄電池和燃料電池增程器協(xié)調(diào)工作的角度出發(fā)，提出了一種源于ECMS策略（等效燃料最小策略）的基于損失功率最小算法(minimum loss power algorithm，MLPA)的瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略。該策略算法思想為，基于試驗(yàn)得到的各關(guān)鍵部件效率特性圖，構(gòu)造動(dòng)力蓄電池、燃料電池、DC/DC等關(guān)鍵部件在每一時(shí)間步長內(nèi)的損失功率函數(shù)，這些部件損失功率函數(shù)在每一時(shí)間步長內(nèi)的線性疊加構(gòu)成了多能量源動(dòng)力系統(tǒng)損失功率指標(biāo)函數(shù)，通過使該指標(biāo)函數(shù)在每一時(shí)間步長取值最小（系統(tǒng)效率最高）來確定燃料電池增程器功率輸出。圖1為該控制策略導(dǎo)出的燃料電池實(shí)時(shí)功率輸出優(yōu)化控制曲面。 通過仿真及實(shí)車轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)該策略具有以下優(yōu)點(diǎn)，如圖2-3所示：1）該MLPA瞬時(shí)優(yōu)化能量策略對(duì)工況適應(yīng)性強(qiáng)，多種常見工況下（NEDC，UDDS，HWFET，勻速工況）經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于傳統(tǒng)能量策略。2）多種常見工況下，該MLPA瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略均能夠控制燃料電池功率輸出變化平緩，實(shí)現(xiàn)了“淺充淺放”，有利于燃料電池以及蓄電池的壽命保護(hù)。

本發(fā)明提供了一種考慮不確定性的結(jié)構(gòu)瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)能量響應(yīng)預(yù)示方法，相比于傳統(tǒng)瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)能量方法僅能針對(duì)確定性結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)響應(yīng)預(yù)示，未考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)隨機(jī)性、測量誤差等不確定性因素的問題，本發(fā)明通過區(qū)間方法對(duì)結(jié)構(gòu)的不確定性進(jìn)行表征，考慮了不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)間的能量傳遞和耗散的影響，基于能量控制方程建立了更為精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)瞬態(tài)能量的表達(dá)式，基于泰勒展開技術(shù)將其子系統(tǒng)瞬態(tài)能量的表達(dá)式轉(zhuǎn)化為適合區(qū)間計(jì)算的多項(xiàng)式形式，從而將瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)能量分析方法推廣應(yīng)用到了不確定性結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析，拓展了目前瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)能量分析方法的研究范圍，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

超級(jí)電容器是一種新型綠色儲(chǔ)能器件，擁有比功率大、充放電效率高， 壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代展現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電 子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、混合電動(dòng)汽車、無線通訊設(shè)施、信號(hào)監(jiān)控、太陽能及風(fēng) 力發(fā)電等領(lǐng)域。開發(fā)具有高能量、高循環(huán)性和低成本的超級(jí)電容器是該領(lǐng)域 未來重要研究之一。電極材料作為超級(jí)電容器的核心組成部分，對(duì)其儲(chǔ)能 性能有著至關(guān)重要的影響，而具有高理論容量、低價(jià)格的過渡金屬基化合物 （Fe、Co、Ni）是實(shí)現(xiàn)高容量、低成本超級(jí)電容器首選的電極材料。以過渡金 屬基化合物為主要研究對(duì)象，對(duì)其組分及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)控，通過儲(chǔ)能性能測 試及儲(chǔ)能機(jī)理分析，為開發(fā)高性能、低成本的活性電極材料提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 這一研究的開展，給組裝超高能量密度的超級(jí)電容器并使其從實(shí)驗(yàn)室走向我們 的日常生活帶來了新的前景。1. 先進(jìn)性及產(chǎn)業(yè)化前景：提高性能、降低成本一直以來都是超級(jí)電容器發(fā)展的 主旋律，其中能量密度低是超級(jí)電容器發(fā)展面臨的主要問題，因此開發(fā)出具 有高能量、成本低的超級(jí)電容器迫在眉睫。就提高性能而言，超級(jí)電容器的 電極改進(jìn)是重點(diǎn)，主要途徑是通過提高電壓窗口和提高電極材料的比電容。目前針對(duì)超級(jí)電容器電極材料的研究主要集中在：(1)改進(jìn)現(xiàn)有的電極材料;(2)開發(fā)新型電極材料；(3)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)低成本化。目前在全球范 圍內(nèi)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)水平的超級(jí)電容器基本都是以雙電層為儲(chǔ)能機(jī)制的活性 碳基超級(jí)電容器，而以贋電容為儲(chǔ)能機(jī)制的超級(jí)電容器尚處于實(shí)驗(yàn)室開發(fā)階 段，因此超級(jí)電容器還有很大的發(fā)展空間。2. 對(duì)所在行業(yè)和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響：根據(jù)超級(jí)電容器的容量大小 和功率密度，可以將其用作后備電源、替換電源和主電源。當(dāng)主電源發(fā)生故障 而不能正常使用時(shí)，超級(jí)電容器便起到后備補(bǔ)充作用，它具有壽命長、充放電快 和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)用作替換電源時(shí)，主要應(yīng)用于對(duì)環(huán)境變化有特殊要 求的場合，例如白天太陽能提供電源并對(duì)超級(jí)電容器充電，晩上則由超級(jí)電 容器提供電源。作為主電源時(shí)，主要利用超級(jí)電容的大功率密度，一般是一tin個(gè)或幾個(gè)超級(jí)電容器通過一定的方式連接起來持續(xù)釋放幾毫秒至幾秒的大電 流，放電之后，再由低功率的電源對(duì)其充電。3.   市場分析：根據(jù)IDTechEX數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年超級(jí)電容器全球市場規(guī)模為11 億美元，預(yù)計(jì)到2018年，超級(jí)電容器全球市場規(guī)模將達(dá)到32億美元，年復(fù)合 增長率為31%,并預(yù)測將會(huì)以此速度預(yù)計(jì)到2018年，超級(jí)電容器全球市場規(guī)模 將達(dá)到32億美元，年復(fù)合增長率為31%,并預(yù)測將會(huì)以此速度繼續(xù)增長。我國 將“超級(jí)電容器關(guān)鍵材料的研究和制備技術(shù)"列入到《國家中長期科學(xué)和技 術(shù)發(fā)展綱要(2006-2020年)》，作為能源領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一。有數(shù)據(jù)顯示， 2015年國內(nèi)超電市場規(guī)模已經(jīng)超過了 70億元，因此，在這樣的一個(gè)大背景下， 研究新材料以開發(fā)具有超高能量密度的超級(jí)電容器具有非常大的市場前景。

本發(fā)明公開了一種基于車輪的電動(dòng)汽車行駛中無線能量供能系統(tǒng)。包括安裝在車輛車輪上的能量接收組件和安裝在行車道兩旁的能量發(fā)射組件，多個(gè)能量發(fā)射組件沿行駛方向間隔地布置在行車道上，通過能量發(fā)射組件通電在行車道兩旁產(chǎn)生交變磁場，車輛帶有能量接收組件的車輪在交變磁場中行駛產(chǎn)生電能為電動(dòng)汽車供電；利用電磁感應(yīng)原理收集行車道兩側(cè)發(fā)射組件發(fā)送的能量，在車輪內(nèi)能量接收組件收集的能量通過電滑環(huán)輸入車體內(nèi)供給電池和電動(dòng)機(jī)，給車輛充電并驅(qū)動(dòng)車輛不間斷行駛。本發(fā)明對(duì)車輛的框架結(jié)構(gòu)尺寸和底盤高度等影響小，不需要改造路面，具有接收效率高、系統(tǒng)部署簡單、車輛適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，可用在電動(dòng)公交等系統(tǒng)中，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保。