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关于富溴籽晶诱导法助力提升高效钙钛矿太阳能电池长期稳定性的研究
有机无机杂化钙钛矿以其光吸收系数高、载流子扩散距离长、制备方法简单、带隙连续可调等特性,被广泛认为是发展下一代光伏器件的理想材料。自2009年以来,仅仅历经10年的发展时间,钙钛矿太阳能电池的能量转化效率已经达到25.2%,发展速度为各类太阳能电池之最。但是,由于钙钛矿太阳能电池当前面临的热稳定性、长时间工作稳定性等问题,严重阻碍了其商业化应用发展。针对此问题,北京大学物理学院赵清教授课题组利用材料工程方法,设计提出了富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步法,实现了钙钛矿薄膜中溴离子的高效掺杂,有效提高了钙钛矿太阳能电池的长时间工作稳定性。 通过在碘化铅薄膜中引入微米级富溴钙钛矿籽晶,一方面提供后续钙钛矿生长所需的成核位点、诱导薄膜生长、提高薄膜生长质量,另一方面为钙钛矿生长提供充足的溴元素,解决两步法中溴离子难以有效掺杂的问题。通过改变钙钛矿籽晶的添加量,可以实现对钙钛矿成核、晶粒大小、缺陷态密度等的精确调控,实现对最终钙钛矿成分与带隙的精准控制。测试表明,利用富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步旋涂法制备得到的钙钛矿太阳能电池器件,其能量转化效率可以达到21.5%;更为重要的是,其长时间工作稳定性得到了显著提高,在AM1.5G太阳光下持续工作500小时后,仍然能保持超过80%的初始效率。这一成果远远超过传统两步法仅有的数小时稳定性。该研究表明,溴元素对钙钛矿材料长时间工作稳定性具有至关重要的作用,同时,提供了一条简单、高效、稳定的基于钙钛矿两步法的溴掺杂方法。此研究将为钙钛矿领域内卤素离子的均匀高效掺入、器件长时间工作稳定性的提高等问题提供了新的思路。相关研究结果发表于Advanced Energy Materials 9, 1902239 (2019),并被选为当期封底图片。北京大学博士生李琪为该研究论文的第一作者,赵清教授为通讯作者。以上研究得到了国家自然科学基金委、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、北京大学纳光电子前沿科学中心、量子物质科学协同创新中心等单位的支持。
北京大学 2021-04-11
清华大学电机系易陈谊课题组在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展
清华大学电机系易陈谊课题组采用真空热蒸发镀膜与传统溶液法相结合的工艺制备高质量钙钛矿薄膜,突破了目前无甲胺铯甲脒铅卤钙钛矿(铯甲脒钙钛矿)太阳能电池效率的最高记录。
清华大学 2022-05-27
东南大学物理学院王金兰教授在单原子催化剂动态稳定性方面取得进展
近日,东南大学物理学院王金兰教授与美国德克萨斯大学奥斯汀分校刘远越教授团队合作,基于第一性原理的多尺度模拟方法,结合真实电催化反应条件,在单原子稳定性方面取得了最新研究进展。
东南大学 2022-10-10
用Bi/Mo/Fe/Ce四组分复合氧化物催化剂合成1,3-丁二烯的方法
本发明公开了一种用Bi/Mo/Fe/Ce四组分复合氧化物催化剂合成1,3-丁二烯的方法。本发明使用该四组分催化剂进行1-丁烯的氧化脱氢生产1,3-丁二烯的方法。更具体的说,采用铁盐、铋盐、钼盐、铈盐和去离子水按照一定摩尔比配置,碱液调节pH值,经浓缩、过滤、干燥、焙烧、冷却后,再通过研磨、筛分得到Bi/Mo/Fe/Ce的四组分复合氧化物催化剂。与由金属组分构成的常规多组分金属氧化物催化剂不同的是,根据本发明,可以对金属组分的比例进行系统研究就可以制得用于1,3-丁二烯制备工艺的高活性、高选择性Bi/Mo/Fe/Ce四组分复合氧化物催化剂。
浙江大学 2021-04-13
一种三氟甲烷磺酸类化合物催化制备二氢喹啉并吡咯衍生物的方法
本发明属于催化方法及催化剂技术领域,具体涉及一种三氟甲烷磺酸类化合物催化制备二氢喹啉并吡咯衍生物的方法,所述的方法通过协同催化体系,以三氟甲烷磺酸类化合物为催化剂,通过1,4‑吡啶硫内鎓盐和氨基丙二腈发生分子间串联环化反应实现了二氢喹啉并吡咯衍生物的高效制备,具有条件温和、选择性高等显著优势,所述的方法采用简单易得的原料,避免了传统复杂底物的使用,并展现出优异的官能团兼容性,可耐受硝基、卤素、胡椒基、烷基、芳基、烷氧基、吲哚及噻吩等多种取代基,为二氢喹啉并吡咯衍生物骨架的构建提供了新策略,其操作简便、产率高和化学选择性好的特点,为该类化合物的工业化生产提供了重要参考。
兰州大学 2021-01-12
北京大学深研院潘锋团队在调控超结构基元提升锂电池正极材料性能取得重要进展
锂电池已经在手机、电动车和大规模储能广泛应用。商业化的锂离子电池正极材料主要是依赖于价格相对昂贵的钴(Co)和镍(Ni)元素的钴酸锂(LiCoO2)和高镍三元(NCM)正极。
北京大学 2022-07-08
一种用于发动机尾气中的银掺杂钙镁复合储存还原催化剂及其制备方法和应用
本发明提供了一种用于发动机尾气中的银掺杂钙镁复合储存还原催化剂及其制备方法和应用,本发明以ZSM‑5分子筛颗粒为载体,以可溶性镧盐和银盐为原料,碱性溶液为共沉淀剂,将La与Ag负载于分子筛颗粒表面,焙烧得到负载第一层的催化剂;将该催化剂置于溶解了氢氧化钙和氢氧化镁的丙三醇溶液中,向溶液内滴入氨水再加入硫醛或硫脲等有机物,将Ca、Mg和S负载于已负载有第一层催化剂颗粒的表面,干燥后得负载有两层活性组分的催化剂颗粒。所述催化剂可同时存储尾气中的硫氧化物和氮氧化物气体,可解决传统氮氧化物存储催化剂价格偏高、于含硫尾气中脱氮效率下降较快等技术问题,且本发明合成工艺简单,缩短合成周期,降低生产成本。
青岛农业大学 2021-04-11
一步酶法从头孢菌素 C( CPC) 生产 7-氨基头孢烷酸( 7-ACA) 菌株及催化工艺
一步酶法从头孢菌素 c(CPC) 生产 7-氨基头孢烷酸( 7-ACA) 是继我们研发的两步酶法工艺成功应用于工1 成果简介一步酶法从头孢菌素 c(CPC) 生产 7-氨基头孢烷酸( 7-ACA) 是继我们研发的两步酶法工艺成功应用于工业生产以后,在生产头孢菌素类抗生素医药中间体技术的又一个突破。与化学法和两步酶法相比,一步酶法有工艺简单、环保和转化率高、产品质量好等优点。该技术采用基因工程技术对 CPC 酰化酶(一步酶法用酶)的基因进行了改造,获得了能够高效催化 CPC 到 7-ACA 的突变基因。通过我们自己构建的高效启动子 HP 以及优化组合的调控表达元件,构建并筛选出了能够高效、高活性表达一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程细胞株。这是国内第一个使得 CPC 酰化酶活性能够达到工业应用水平的技术。由于采用了高效的表达系统和稳定的质粒,以及组成型表达结构,使得该基因工程菌遗传特性非常稳定,在发酵制酶的过程中不需要添加任何抗生素和诱导剂就可以实现高效、高活性表达。在高效表达 CPC 酰化酶的基础上,我们通过在表达基因上同时引入的特殊基因序列,使得蛋白的纯化和固定化工艺一步进行。通过自己开发研制的可重复使用的固定化载体,可以使得固定化酶活性达到 60U/g 以上。 采用我们研制的特异性纯化介质,可以从菌体破碎液中一步纯化和固定化 CPC 酰化酶,酶收率在 90 %以上,固定化酶活达到 60U/g 以上。固定化酶可以重复使用 20 批以上,纯化和固定化用载体可以重复使用。2 技术指标菌 种:基因工程大肠杆菌,卡那抗性,组成型表达。 发酵温度: 37℃ 培 养 基:普通的大肠杆菌培养基,主要成分有玉米浆等廉价的营养源。 发酵周期: 20 小时 发酵酶活: 3U/ml 以上( 5 升发酵罐) 特 点:遗传特性稳定,不需要添加诱导剂和抗生素,工艺简单。3 合作方式小试技术转让或合作进行中试。4 所属行业领域医疗卫生。业生产以后,在生产头孢菌素类抗生素医药中间体技术的又一个突破。与化学法和两步酶法相比,一步酶法有工艺简单、环保和转化率高、产品质量好等优点。该技术采用基因工程技术对 CPC 酰化酶(一步酶法用酶)的基因进行了改造,获得了能够高效催化 CPC 到 7-ACA 的突变基因。通过我们自己构建的高效启动子 HP 以及优化组合的调控表达元件,构建并筛选出了能够高效、高活性表达一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程细胞株。这是国内第一个使得 CPC 酰化酶活性能够达到工业应用水平的技术。由于采用了高效的表达系统和稳定的质粒,以及组成型表达结构,使得该基因工程菌遗传特性非常稳定,在发酵制酶的过程中不需要添加任何抗生素和诱导剂就可以实现高效、高活性表达。在高效表达 CPC 酰化酶的基础上,我们通过在表达基因上同时引入的特殊基因序列,使得蛋白的纯化和固定化工艺一步进行。通过自己开发研制的可重复使用的固定化载体,可以使得固定化酶活性达到 60U/g 以上。 采用我们研制的特异性纯化介质,可以从菌体破碎液中一步纯化和固定化 CPC 酰化酶,酶收率在 90 %以上,固定化酶活达到 60U/g 以上。固定化酶可以重复使用 20 批以上,纯化和固定化用载体可以重复使用。
清华大学 2021-04-13
一步酶法从头孢菌素C(CPC)生产7-氨基头孢烷酸(7-ACA)菌株及催化工艺
一步酶法从头孢菌素c( CPC) 生产7-氨基头孢烷酸(7-ACA) 是继我们研发的两步酶法工艺成功应用于工业生产以后,在生产头孢菌素类抗生素医药中间体技术的又一个突破。与化学法和两步酶法相比,一步酶法有工艺简单、环保和转化率高、产品质量好等优点。该技术采用基因工程技术对 CPC 酰化酶(一步酶法用酶)的基因进行了改造,获得了能够高效催化 CPC 到 7-ACA 的突变基因。通过我们自己构建的高效启动子 HP 以及优化组合的调控表达元件,构建并筛选出了能够高效、高活性表达一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程细胞株。这是国内第一个使得 CPC 酰化酶活性能够达到工业应用水平的技术。由于采用了高效的表达系统和稳定的质粒,以及组成型表达结构,使得该基因工程菌遗传特性非常稳定,在发酵制酶的过程中不需要添加任何抗生素和诱导剂就可以实现高效、高活性表达。在高效表达 CPC 酰化酶的基础上,我们通过在表达基因上同时引入的特殊基因序列,使得蛋白的纯化和固定化工艺一步进行。通过自己开发研制的可重复使用的固定化载体,可以使得固定化酶活性达到 60U/g 以上。 采用我们研制的特异性纯化介质,可以从菌体破碎液中一步纯化和固定化 CPC 酰化酶,酶收率在 90 %以上,固定化酶活达到 60U/g 以上。固定化酶可以重复使用 20 批以上,纯化和固定化用载体可以重复使用。
清华大学 2021-04-13
一种绿色催化合成N-(苯基亚氨基)吲唑-1-硫代酰胺类化合物的方法
(专利号:ZL 201410066913.3) 简介:本发明公开了一种绿色催化合成N-(苯基亚氨基)吲唑-1-硫代酰胺类化合物的方法,属于有机合成技术领域。该合成反应中芳香醛、双硫腙与5,5-二甲基-1,3-环己二酮的摩尔比为1:1:1,多磺酸基布朗斯特酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的20~50%,反应温度为80~100℃,反应时间为25~60min,反应后冰水冷却,抽滤,滤渣经硅胶色谱柱分离得到纯N-(苯基亚氨基)吲唑-1-硫代
安徽工业大学 2021-01-12
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