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面向应用的高效有机太阳能电池关键材料与器件制备研究
项目成果/简介:作为一种新的太阳能电池电池技术，有机太阳能电池具有低成本、柔性、半透明、可大面积溶液印刷等优点；在应用方面，可与当前基于硅等的无机太阳能电池形成优势互补。特别指出的是，与钙钛矿太阳能电池相比，有机太阳能电池还具有环境友好的优点，在使用过程中以及使用后处理方面不会产生重金属污染，其所使用的少量有机材料都是可降解的有机染料类化合物。效率、成本和稳定性是所以太阳能电池能否应用的关键要素。有机太阳能的效率目前和其它最好的太阳能电池之间的差距正在迅速缩小，目前我们实验室已经获得超过 1515%的效率，是有机太阳能电池领域世界最高效率；成本方面，OPV具有巨大优势，有机材料分子结构多样性，成本低廉；寿命方面，因成本低廉，产业界对有机太阳能电池寿命的要求不如无机太阳能电池，10 年左右的寿命可以完全满足商业化应用，已有研究表明，OPV 寿命达到 5-7 年没有问题，随着研究深入，提高的 10 年以上会很快实现。 本项目围绕有机太阳能电池的关键材料开展系统研究，1）提出了新的材料设计理念，发展了系列具有独立自主知识产权的活性层材料；2）发展了成熟的高效率有机太阳能电池制备工艺技术，制备了系列高效率有机太阳能电池光伏器件，不断刷新领域内最高太阳能电池光电转化效率；3）制备了低成本、可溶液印刷柔性的透明电极，应用于有机太阳能电池，获得了与目前常规透明电极，如 ITO，完全相当性能。应用范围:目前有机太阳能电池正处在从实验室走向实际应用的黎明阶段，因其优点和特点，在可穿戴设备、建筑一体化等领域将会产生巨大的需求市场。当前国内外多家实验室已开展完全面向实际应用的研究开发，随着研究的不断深入，有机太阳能电池的商品化生产应用将会很快实现。效益分析:1. 具有完全自主知识产权的高效有机太阳能电池活性层材料，且合成简单，成本低； 2. 具有成熟的高效有机太阳能电池制备工艺； 3. 具有自主知识产权的低成本、高性能柔性透明电极，不仅完全适用有机太阳能电池，亦可广泛应用了其它相关领域。
南开大学
2021-04-11
面向应用的高效有机太阳能电池关键材料与器件制备研究
作为一种新的太阳能电池电池技术，有机太阳能电池具有低成本、柔性、半透明、可大面积溶液印刷等优点；在应用方面，可与当前基于硅等的无机太阳能电池形成优势互补。特别指出的是，与钙钛矿太阳能电池相比，有机太阳能电池还具有环境友好的优点，在使用过程中以及使用后处理方面不会产生重金属污染，其所使用的少量有机材料都是可降解的有机染料类化合物。效率、成本和稳定性是所以太阳能电池能否应用的关键要素。有机太阳能的效率目前和其它最好的太阳能电池之间的差距正在迅速缩小，目前我们实验室已经获得超过 1515%的效率，是有机太阳能电池领域世界最高效率；成本方面，OPV具有巨大优势，有机材料分子结构多样性，成本低廉；寿命方面，因成本低廉，产业界对有机太阳能电池寿命的要求不如无机太阳能电池，10 年左右的寿命可以完全满足商业化应用，已有研究表明，OPV 寿命达到 5-7 年没有问题，随着研究深入，提高的 10 年以上会很快实现。 本项目围绕有机太阳能电池的关键材料开展系统研究，1）提出了新的材料设计理念，发展了系列具有独立自主知识产权的活性层材料；2）发展了成熟的高效率有机太阳能电池制备工艺技术，制备了系列高效率有机太阳能电池光伏器件，不断刷新领域内最高太阳能电池光电转化效率；3）制备了低成本、可溶液印刷柔性的透明电极，应用于有机太阳能电池，获得了与目前常规透明电极，如 ITO，完全相当性能。
南开大学
2021-02-01
新型GRC装饰材料与复合保温墙板一体化成型关键技术
本技术涵盖了基于一体化技术的集成 装饰预制构件体系、管理系统、生产设 备及施工技术体系，具有先进性；重点 解决了GRC材料的易开裂问题；并研发 了新型GRC复合预制构件产品体系和与 之配套的生产设备、加工工艺和安装工 法。
安徽建筑大学
2021-01-12
金属催化亚胺与一氧化碳共聚法合成多肽类材料
成果与项目的背景及主要用途 一种在金属催化下亚胺与一氧化碳共聚合成多肽类聚合物材料的新的、简捷的方法，不用氨基酸为原料，以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，在金属催化下发生交替共聚，直接生成多肽，从而使合成多肽的成本大大降低。这一途径将可以避免繁杂的合成和活化氨基酸的步骤，使得多肽的合成和传统的方法(如开环聚合反应法)相比，被大大地简化。所得到的多肽类材料，在生物医学材料和制药等领域具有重要用途。 技术原理与工艺流程简介
南开大学
2021-04-14
新型聚苯乙烯保温材料的关键技术开发与应用
“新型聚苯乙烯保温材料的关键技术开发与应用”主要涉及一种新型的聚苯乙烯防火保温材料。这种新型防火保温材料内部为独立的密闭式气泡结构，具有稳定的化学和物理结构，比普通EPS泡沫板具有更好的隔热和保温性能，导热系数在（0.028-0.032）W/（m.k），保温持久稳定，其抗压、抗冲击、防潮和不透气、耐腐蚀、抗老化等性能也表现非常优异，且无毒无害，是最佳的环保型防火保温材料之一，可广泛应用于建筑外墙和地面、机场跑道、高铁路基、冷库、河道防渗等领域，市场前景广阔。
2014年度天津市科学技术三等奖（第一单位）
获奖人：刘志华
天津城建大学
2021-01-12
金属催化亚胺与一氧化碳共聚法合成多肽类材料
一种在金属催化下亚胺与一氧化碳共聚合成多肽类聚合物材料的新的、简捷的方法，不用氨基酸为原料，以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，在金属催化下发生交替共聚，直接生成多肽，从而使合成多肽的成本大大降低。这一途径将可以避免繁杂的合成和活化氨基酸的步骤，使得多肽的合成和传统的方法(如开环聚合反应法)相比，被大大地简化。所得到的多肽类材料，在生物医学材料和制药等领域具有重要用途。
该方法是在高压釜中，以 1，4-二氧六环为溶剂，在 800psi 压力的 CO、50℃油浴以及在催化剂作用下，亚胺与 CO 共聚得到产物多肽。采用一种简单的金属钴化合物作催化剂，能有效地催化亚胺和一氧化碳的交替共聚，得到高分子量和低分散度的多肽类聚合物。方法简捷。
已取得的知识产权：
本项目得到国家自然科学基金资助，是一项具有原始创新性的科研 成 果 ， 已 申 请 2 项 中 国 专 利 （ 申 请 号 200610129890.1 ，200710195204.5）和国际专利（申请号 PCT/CN2007/003465），还将对后续发现及时申请专利保护，因此将拥有该技术的全部知识产权。成果发表在化学刊物 Angew.Chem.，已受到学术界和一些国外公司的关注。
应用前景分析及效益预测：
应用行业：生物医学材料、制药、功能材料。该项目所提供的新型多肽类化合物，已经能够为生物医学工程领域提供一类新的重要的可供选择的材料。从长远来看，开发出多个新的有效的催化剂体系，实现更多类亚胺与一氧化碳的共聚，最终使该方法成为一种广泛有效的多肽的合成方法，将具有重大的社会和经济效益。
应用领域及能为产业解决的关键技术：
作为新的生物医学材料可能具有更好的生物兼容性，因而代替现有材料用于人工血管等方面。此外，还可被用作药物的糖衣以及具有药物缓释等功能。如能实现一般肽类的合成，其低廉的成本将有潜力替代用任何其它合成方法得到的该类产品。不用氨基酸为原料，而是以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，从而使合成多肽的成本大大降低、方法大大简化。
技术产业化条件：
投资规模约 500 万元（不含基建投入）。
南开大学
2021-04-13
一种生物分子分离装置及分离方法
本发明公开了一种生物分子分离装置及分离方法，本发明所述的生物分子分离装置为包括至少一个容纳样品的喷射装置，喷射装置与电极相对设置，电极表面为弧形或斜面，喷射装置和电极与电源连接。本发明所述的生物分子分离方法包括以下步骤：a、喷射装置内为待分离样品，不同生物分子在电场的作用下向出口端运动，实现生物分子预分离；b、不同生物分子以不同速度从喷射装置喷出，进入电场，在电场中进一步分离；c、不同生物分子通过电场后与电极表面发生碰撞，生物分子以不同的初速度向一侧做抛物线运动，实现样品分离。本发明可以高效、精准实现生物分子分离，得到纯度高、分子组成单一的样品，满足科研需要，可在生物医学领域应用。
东南大学
2021-04-11
吸附分离新概念：中间尺寸分子筛
研究团队长期致力于配位聚合物多孔材料的设计、功能和机理研究，已发展了“动力学控制的柔性”（J.Am.Chem. Soc.2008, 130,6010;Natl. Sci. Rev.2018,5,907）、“亲水孔道捕获疏水分子”（Nat. Commun.2015,6,8697）、“控制客体分子构型调控吸附选择性”（Science 2017,356,1193）等多种吸附分离理论/概念。最近，他们又提出了一种新的吸附分离原理，称为中间尺寸分子筛（intermediate-sized molecular sieve，iSMS），能在复杂混合物只吸附中间尺寸的目标成分，解决类似苯乙烯分离提纯等重大需求。为实现这种特殊的吸附行为，多孔材料必须具有合适的柔性，从而结合热力学原理（太小的分子吸附能不足以打开柔性框架）和动力学原理（太大的分子尺寸超过打开的孔窗）排除非目标成分。他们设计合成了一例具有限制柔性的配位聚合物多孔材料MAF-41，实现了在乙苯、苯乙烯、甲苯和苯混合物中超高效纯化苯乙烯（选择性3300）的目标，只需一次吸附脱附循环，即可获得纯度99.9%+的苯乙烯。MAF-41还具有超高热稳定性（500 oC）、水稳定性（沸水，pH 3‒14）以及超疏水特性，有利于实际应用。
中山大学
2021-04-13
高分子熔体高压可控强剪切密炼机
中试阶段/n项目背景:常规的塑化方法有两辊开炼机、密炼机、单螺杆塑化挤出机、双螺杆塑化挤出机。常规的两辊机塑化是非密闭式结构，工作和操作环境差、物料容易氧化，出料为不易取用的块状。其优点是塑化剪切作用大，故广泛用于橡胶等高粘度材料；常规的密炼机塑化出料仍为不易取用的块状且取料和清料都非常困难，且塑化压力和剪切力非常低；常规的单螺杆塑化混合效果差，且不能使用粉料，塑化质量靠占地大且流程长的大长径比螺杆改善，塑化程度难以控制。其主要优点是出料方便，可连续生产；常规的双螺杆塑化结构复杂、成本高、长径比大，
湖北工业大学
2021-01-12
超分子化学调堵剂的应用技术
超分子调堵剂 HCP 是一种水溶性的阳离子高分子，是通过水解聚丙烯酰胺 的羧基阴离子与阳离子高分子反应生成凝胶进行调剖堵水的，HCP 具有交联效 果明显，生产成本较低的优势。该技术从小试、中试，室内物模试验到矿场试 验，经过各阶段试验改进、不断优化，逐步形成了一套配合聚合物驱的应用技 术，具备了一定的推广条件。
山东大学
2021-04-13