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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
太阳能驱动生物电化学强化的持久性有机污染物生物降解技术及应用
成果简介： 持久性有机污染物具有疏水性、蓄积性和环境持久性，普通厌氧和好氧生物降解难以发生。本技术以生物电化学（BES）耦合生物共代谢强化厌氧生物过程，成功实现沉积物、土壤中持久性有机污染的高效降解，大大缩短环境半衰期。
南京工业大学
2021-01-12
南京师范大学计电院团队在太阳能的吸收与利用方面研究取得新进展
太阳能水蒸发技术是指利用太阳能从液态水中提取水蒸气，该技术可以用于污水处理和海水淡化，为发展环保、廉价的淡水生产技术提供了基础。
南京师范大学
2022-06-14
西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心揭示自然界氧气形成新机制
近期，西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心孙立成实验室在探索这一未解之谜的过程中取得进展。
西湖大学
2023-03-06
通过酞菁纳米线掺杂来提升P3HT 在钙钛矿太阳能电池上的表现
对于空穴传输材料而言，最常见的小分子掺杂是双三氟甲烷磺酰亚胺锂和4-叔丁基吡啶。这两种掺杂的引入虽然可以提升性能，但是双三氟甲烷磺酰亚胺锂对于水较好的亲和力会使得器件的稳定性大幅下降。Solar RRL发表的成果中，许宗祥课题组找到了一种新型p型掺杂有机小分子Zn(C6F5)2来提高P3HT的载流子提取与传输性能，并进一步提升了其器件稳定性。
南方科技大学
2021-04-14
一种用于太阳能热水器节水及水温控制一体化装置及方法
本发明涉及一种用于太阳能热水器节水及水温控制一体化装置及方法，该节水及水温控制一体化装 置包括来水分离管道系统、水温控制体统、自来水管道系统、控制系统以及用水管道系统，来水分离管 道系统、水温控制体统、自来水管道系统均设有温度传感器和电磁阀，温度传感器用于测量相应水流的 温度值，控制系统根据采集的温度值进行计算、并根据计算结果控制电磁阀的开闭，以此控制来水分离 管道系统、水
武汉大学
2021-04-14
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
光电子能谱和动量谱的高精度测量
实验上测量了800nm和400nm园偏振激光与Xe原子相互作用作用的多光子电离过程，通过冷靶电子离子动量谱仪，实现光电子能谱和动量谱的高精度测量。实验上，发现在400nm波长条件下，测量到可分辨多光子特征的电子能谱和动量谱结构。由于Xe原子具有很强的自旋轨道耦合效应，实验上观测到3/2P（红色箭头）和1/2P（白色箭头）引起的能级分裂的动量分布和能量分布.而对于1/2P能级，在园偏振激光作用下，可以选择性性激发自旋向下或自旋向上的电子 [图1（d）]，因此，可以通过1/2P能级可以实现高自旋极化度的光电子。
北京大学
2021-04-11
一种太阳能与热回收复合式自控系统
本实用新型公开了一种太阳能与热回收复合式自控系统，包括有太阳能集热器、循环水箱、补水箱、恒温水箱，辅助热源与恒温水箱相连，太阳能集热器热水侧出口设有温度传感器，循环水箱一侧设有温度传感器，辅助热源热水侧出口设有温度传感器；来自软化水装置中的冷水在离心式污水换热器中预热、再到烟SGL烟气换热器中换热；恒温水箱与变频供水泵相连、热水经过定压罐后，大部分去往用户、一小部分经过U型管式换热器给天燃气加热；太阳能光伏电板产生的直流电经过直流—交流逆变器后连接配电柜给室内设备供电。本实用新型可以实现对太阳能高效
安徽建筑大学
2021-01-12