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磷化铟纳米柱径向同质结阵列结构的制备及高效光电转换器件
1. 痛点问题
目前硅基太阳能电池占据着太阳能电池的主导地位，其中单晶硅电池转换效率已可以达到25%左右，但它们需要比较多的单晶硅材料，生产成本高。而对于多晶硅，由于缺陷较多，转换效率比较低。III-V族材料转换效率高，但是材料和生产成本居高不下，难以推广使用。虽然可以利用纳米柱阵列来提高光吸收能力及减少材料成本，但是由于纳米柱结构具有很大的表面积，载流子较大的表面复合严重影响着器件的性能，而且需要昂贵的设备生长径向异质结和控制掺杂浓度。
2. 解决方案
本项目提出一种磷化铟纳米柱径向同质结阵列结构的简单制备方法，目前已完成高效太阳能电池验证和原型器件的制备，另还有可见光探测器等在研。
本方法是在磷化铟纳米柱制备过程中，利用刻蚀气体中加入氢气，可以同时实现了磷化铟纳米柱阵列和径向同质结的制备，通过控制刻蚀时间及氢气含量，精确控制磷化铟表面掺杂浓度及深度，相比于其他生长径向同质结的方法，本方法设备简单，制备效率高。在降低成本方面，纳米柱结构相比于平面结构具有更好的陷光效应，只需使用少量的材料便可以实现高效光吸收。
合作需求
本项目下一步发展需求主要集中在与太阳能电池相关企业的技术和产品合作，优化和固定产品制作工艺流程，降低生产成本。其次是资本投资、政府政策等方面的扶持。需要的外部资源主要是产业的工程化和市场资源。
清华大学
2022-03-09
一种具有微纳米结构的超细晶多孔铁合金的制备方法
本成果获发明专利授权。在多年新型多孔铁合金材料研究的基础上，以自制的纳米铁合金粉末为原料，通过与美国圣地亚哥州立大学粉末技术实验室合作，成功的制备了具有微纳米多孔结构的块体铁合金材料，该合金不但具有高的孔隙率、大的比表面积、还表现出了优异的力学和减震性能，通过对对工艺的控制可以实现10%～50%孔隙率的超细晶多孔铁合金的制备，当孔隙率在50%左右时，压缩强度依然可以达到600 MPa以上，比目前市场上销售的高致密普通粉末冶金制品的强度高200 MPa左右。在轴承、齿轮、减震垫板、能量吸收装置等关键零部件上有很好的应用前景，潜在的应用价值和市场空间非常巨大。部分研究成果得到了世界著名粉末冶金专家Randall M. German教授的高度评价。
西南交通大学
2016-06-27
采用纳米二氧化硅溶胶和稀土强化复合镀层的方法
近年来，具有许多特定功能的涂层和镀层在工程技术中的应用日益广泛，在材料进行表面改性与强化处理等方面显示出不可替代的重要作用。制取涂层和镀层的方法有多种，其中以利用化学或电化学方法沉积为基础的复合镀层在工程技术中得到广泛应用。复合镀层是指在镀液中加入一种或数种不溶性固体颗粒，使固体颗粒与金属离子共沉积而获得各种不同物理化学性质的镀层。早期添加的固体微粒尺寸多为微米级，复合镀层中颗粒粒度大多在1～5 范围，有些达8～10 ，而工业应用的复合镀层厚度一般为几十 左右，在这有限的厚度内只能复合几层固体颗粒，所以镀层的粒子复合量难以提高，其性能不能满足科技飞速发展的要求，应用范围受到了一定的限制。纳米材料的出现为传统复合镀技术带来了新的机遇。由于纳米颗粒具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等性质，可以使复合镀层的性能更加优异。将纳米技术引入传统的复合镀而形成的纳米复合镀新技术不仅可以使产品质量产生质的飞跃，减少镀层孔隙尺寸、隔离腐蚀介质、阻止点蚀坑的长大、促进镀层的钝化过程，因而复合镀层的耐腐蚀性和耐磨损性能更好。纳米材料的高比表面积，使得表面镀层与基材的结合力更高；纳米镀层的组成颗粒极小，使得涂层表面更加均匀，有利于传热。另外，纳米技术的发展使得材料表面可进行多层膜的涂覆，实现表面的复合化。SiO 2颗粒硬度高、耐磨性好、抗腐蚀能力强，同时在高温下仍具有高强、高韧、稳定性好等特点，而且纳米SiO 2颗粒价格低廉。在镀液中添加纳米SiO 2颗粒后，可以改善镀层的硬度、耐磨性以及耐蚀性能。目前，国内外复合镀层的制备方法均采用将纳米颗粒直接添加到镀液中进行施镀，缺点是纳米颗粒易团聚，必须不停地进行机械搅拌，且效果较差。本成果针对现有技术中的不足，将含有纳米颗粒的溶胶直接加入到镀液中，纳米颗粒悬浮在溶液中，不需要搅拌，并且镀液中颗粒分散性好，不易团聚，得到的复合镀层中颗粒分布均匀，镀层性能良好，可应用于换热器、泵、轴、空冷等耐蚀或者耐磨的场合。
华东理工大学
2021-04-11
一种电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极的制备方法
本发明公开一种电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极的制备方法，包括下述步骤：(1)静电纺丝法制备电纺纳米纤维膜聚酰胺6?石墨烯PA6?GR；(2)将PA6?GR剪碎后与石墨烯、壳聚糖混合于有机溶剂中并搅拌至糊状，制得电纺纳米纤维复合物PA6?GR/GR?CTS；(3)将PA6?GR/GR?CTS滴涂于丝网印刷电极表面，烘干，得到电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极。制得的电纺纳米纤维复合物修饰电极具备稳定性好、比表面积大、电子传递速率快等优良特性，且制备简单、牢固，可长期保存。该修饰电极协同了一次性可抛电极、电纺纳米纤维复合物的双重优势，给印刷电极的修饰与功能化提供了全新的案例，在电学生物传感检测方面具有广阔的应用前景。
东南大学
2021-04-11
一种电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极的制备方法
本发明包括下述步骤：（1）静电纺丝法制备电纺纳米纤维PA6-GR；（2）将PA6-GR与石墨烯、壳聚糖混合搅拌至糊状，制得PA6-GR/GR-CTS；（3）将PA6-GR/GR-CTS滴涂于丝网印刷电极表面，得到电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极。制得的修饰电极具备稳定性好、比表面积大、电子传递速率快等优良特性，且制备简单、牢固，可长期保存。该修饰电极协同了一次性可抛电极、电纺纳米纤维复合物的双重优势，给印刷电极的修饰与功能化提供了全新的案例，在电学生物传感检测方面具有广阔的应用前景。
东南大学
2021-04-13
有机‑无机复合纳米粒子超亲水改性聚合物膜及制备方法
本发明涉及膜分离技术，旨在提供一种有机‑无机复合纳米粒子超亲水改性聚合物膜及制备方法。该聚合物膜含有超亲水性的聚醚改性有机硅材料，有机‑无机复合纳米粒子均匀分布在聚合物膜的截面、外表层和内表层，并呈梯度微纳珠状网络结构；所述的超亲水性的聚醚改性有机硅材料含有Si‑C键连接型超亲水聚醚功能基团。本发明使能实现不同部位水增量速度差异，从而制备具有梯度孔结构的有机‑无机复合纳米粒子超亲水改性聚合物膜。可实现对聚合物膜膜孔结构的精确控制，满足多样性使用环境。具有超级亲水、优异亲水持久性、超低压或零过膜压超高水通量、超高抗污染性能，可广泛应用于饮用水深度净化、工业污水处理、食用饮品的浓缩分离、油水分离。
浙江大学
2021-04-13
一种金属氧化物/铂纳米颗粒复合催化剂的制备方法
本发明公开了一种金属氧化物/铂纳米颗粒复合催化剂的制备方 法，该方法包括:使用原子层沉积方法生长铂纳米催化剂颗粒和金属 氧化物，通过改变原子层沉积循环次数，从而沉积所需厚度的氧化物 复合层和所需粒径的纳米颗粒，两者结合形成复合催化剂。通过本发 明，可以精确制备金属氧化物和铂纳米颗粒的复合催化剂，锚定金属 催化颗粒从而提高铂催化剂在高温下的热稳定性，且由于氧化物薄膜 与金属直接具有催化协同效应，能够在提高催化剂抗烧结性的同时， 提高催化剂的活性。
华中科技大学
2021-04-14
有机官能化系列笼型倍半硅氧烷纳米材料制备技术
该技术通过分子设计和环境友好的水解反应，利用顶角-戴帽法和官能团剪裁等手段制备带有多种可反应性基团的中空笼型纳米材料。材料具有质轻、透气、超低介电常数、耐热、易加工、可溶解性、生物相容性等特性，体现了不同于传统纳米材料的优点，与聚合物有非常好的相容性和分散性。这类有机－无机杂化材料实现了将有机材料的耐热性能和高强度与有机高分子材料的加工工艺简单完美结合的目的。 笼型倍半硅氧烷与高分子聚合物的相容性良好，基本可以达到分子级均匀分散，这是普通无机填料无法达到的，得益于笼型倍半硅氧烷分子具有有机部分，既使在惰性基团取代笼型倍半硅氧烷中也可以与有机基体实现良好的相容行为。同时，材料的耐热性能指标（如玻璃化转变温度，5%质量损失热降解温度）均有大幅度提高，这是因为笼型倍半硅氧烷的Si－O骨架部分提供了优异的抵抗热冲击性能，此外，还可以利用多官能化笼型倍半硅氧烷进行交联反应实现三维交联结构，以进一步提高耐温性能。另外，笼型倍半硅氧烷可以作为各种催化剂和其他功能性材料的载体，在拓宽这些功能材料使用温度的同时提高其某些性能，如提高电致发光材料的发光效率和发光纯度，提高催化剂的催化效率和选择性。 可以预见，随着各个交叉学科领域的不断扩展，笼型倍半硅氧烷作为典型的有机-无机杂化材料的优异性能将会引起人们越来越浓厚的研究兴趣。 粒子尺寸：1.5～3nm；溶解性：根据官能团不同，可溶解于有机溶剂或水；颜色：白色；耐热性：热分解温度在250℃以上。可用于耐高温材料、航空航天材料、复合材料、超低介电材料、塑料及纤维改性、功能高分子材料、特种涂料、生物材料等制备。在高附加值材料领域，应用前景广阔。项目投资300～400万。
北京化工大学
2021-02-01
二维钙钛矿纳米材料用于光催化降解黑臭水体
产品服务:焦化厂外排废水含高浓度有毒、难降解的氰化物、COD及氨氮称为焦化废水，是一种较难处理的有机废水，传统处理方法后无法达标。随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高，废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探索研究出了一些新的焦化废水处理技术，如：电化学氧化技术、光催化氧化技术、膜技术等。这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染，但是这些技术投资成本和运行成本较高并且很多仍处于理论研究和实验室研究阶段，较难实现大规模工业化应用。项目优势:本研究以铁基的纳米材料制备电极具有单个优点：高效降解焦化废水，高的使用寿命；低的处理成本。 市场概况:发展规划： 本团队计划创立集特色催化剂和配套设备为一体的纳米电催化工艺，以去除焦化废水中的难降解污染物为主要目标，同时实现脱色、除臭和净化水体的目标。经营目标是以上海环保公司为依托，对于他们在工程应用中的水处理需求，公司为其提供相应的环保咨询和先进的水处理产品，互利共赢。与此同时也要逐步提高产品品牌的市场认可度以及品牌效应。 商业模式:盈利模式： 前期以Fe基纳米电极与配套电催化设备的批量生产和销售为主，在产品推广到一定阶段后，以实际废水处理工程项目承包运营为主。
同济大学
2021-04-10
一种生产非晶纳米晶软磁材料的冷却辊装置
本发明公开了一种生产非晶纳米晶软磁材料的冷却辊装置。它主要包括：辊基体、辊套、第一盖板、主轴和第二盖板，主轴上设有辊基体，辊基体外圆侧设有辊套，辊基体两侧分别设有两个盖板，并且通过辊套相连，两个盖板外周边设有与辊套相配合的凸环，辊基体外圆中心区域设有环形凸台，辊套内表面中心区域排布有螺旋形水槽，螺旋形水槽端面与辊基体的凸台外圆面贴合形成螺旋形冷却水流动通道，辊套内表面外侧与两个盖板以及辊基体外圆面共同围成左右两个对称的阶梯状环形等间距冷却水流动通道。本发明冷却辊的水道结构设置有助于实现辊套与非晶带材接触区域内的温度场分布均匀化，从而改善非晶宽带制品由于冷却不均匀而产生的一系列缺陷。
浙江大学
2021-04-11