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纳米新能源材料能量转化的新规律及在高端电池中的应用
课题从事纳米新能源材料能量转化的新规律及在高端电池中的应用基础研究，在金属-空气电池、锂离子电池关键材料与技术以及能源清洁高效利用等领域开展工作，制备了一系列的金属与合金、金属氧化物、金属硫化物纳米材料以及无机/有机复合材料等，研究了纳/微米材料组成、结构、形貌与电极性能之间的关系，考察了材料高效储能的化学热力学、动力学等性能，并开展其能量转换与储存新规律的探索研究，探讨解决提升高能化学电源的容量、功率与寿命的有效途径。为纳米新能源材料的制备、表征及在能源领域的应用打下了基础。 研究
南开大学
2021-04-14
可再生能源电解水制氢催化剂制备及其应用
在“双碳”目标的背景下，基于可再生能源电解水制氢是真正实现清洁氢气来源的“绿氢”技术。然而，目前制约电解水制氢产业发展的瓶颈之一是贵金属基电催化剂高昂的价格。近年来，研究者开发了多种廉价、高效的电解水阴极析氢非贵金属电催化剂，其中硫化钼（MoS2）基催化剂是迄今为止发现的析氢性能最好的非贵金属催化剂之一，其具有类铂活性。然而，这类高活性催化剂往往更易受到复杂催化反应环境因素的影响，导致催化剂表面发生重构并破坏其几何/电子结构，造成催化剂失活。
基于此，本团队提出了具有分子选择性的栅栏工程，解决了高活性Co掺杂MoS2析氢反应催化剂活性与稳定性之间的权衡问题。这一策略为设计高效、稳定的非贵金属基电催化剂的大规模应用提供了新思路。当将该MoS2基（Co-MoS2@CoS2）阴极催化材料与实验室自制的高活性钴镍双金属硒化物析氧反应阳极配对用于实验室自制的碱性电解水（AWE）双电极电解系统时，在电流密度400 mA/cm2下持续分解500 h没有明显的衰减。
随着我国进一步推进去碳化，电解水制氢有望成为能源变革的核心。在此背景下，只有大力推广电解水制氢，才能满足不断增长的绿氢需求。为此，需要大幅扩大电解水制氢装置规模，让电解水制氢在国民经济去碳化中发挥关键作用。
北京理工大学
2022-09-16
低成本制备高效硅薄膜太阳电池关键技术研发
南开大学 1978 年在国内率先开展非晶硅材料及其电池的研究，该技术获得天津市技术发明二等奖。自“六五”至“九五”期间，连续 4个五年国家科技攻关计划，获科技部重点攻关和天津市科委的支持，经过 20 余年潜心研发，硅基薄膜太阳电池性能跻身世界先进行列。于 2003 实现非晶硅电池产业化。 2000 年始，在国内率先开展新一代硅薄膜电池的研究。2007 年，该成果实现技术转移生产。 2009 年，研制成功我国首套基于自主专利技术的、衬底面积0.79m2、线列式 5 室连续 VHF-PECVD 系统及相应中试生产线及其组件制造技术。成为国际上为数不多可开展大面积新一代硅基薄膜太阳 电池研究的单位。 2011 年，开发出年产能 2 兆瓦、具有自主知识产权的、我国首条年产能 2 兆瓦的非晶硅/非晶硅锗/微晶硅叠层电池生产线及其组件生产技术。生产出的太阳电池组件效率达 9.59%，将新一代硅薄膜电池技术推向产业化。
南开大学
2021-02-01
低成本制备高效硅薄膜太阳电池关键技术研发
南开大学 1978 年在国内率先开展非晶硅材料及其电池的研究，该技术获得天津市技术发明二等奖。自“六五”至“九五”期间，连续 4 个五年国家科技攻关计划，获科技部重点攻关和天津市科委的支持， 经过 20 余年潜心研发，硅基薄膜太阳电池性能跻身世界先进行列。 于 2003 实现非晶硅电池产业化。 2000 年始，在国内率先开展新一代硅薄膜电池的研究。2007 年， 该成果实现技术转移生产。 2009 年，研制成功我国首套基于自主专利技术的、衬底面积 0.79m2、线列式 5 室连续 VHF-PECVD 系统及相应中试生产线及其 组件制造技术。成为国际上为数不多可开展大面积新一代硅基薄膜太 阳电池研究的单位。 2011 年，开发出年产能 2 兆瓦、具有自主知识产权的、我国首条 年产能 2 兆瓦的非晶硅/非晶硅锗/微晶硅叠层电池生产线及其组件生 产技术。生产出的太阳电池组件效率达 9.59%，将新一代硅薄膜电池 技术推向产业化。
南开大学
2021-04-11
具有跟踪太阳光类似功能的半球面复眼光伏玻璃
由于地球的自传，地面的太阳电池板必须自动跟踪太阳才能获得最好的辐照效果。为此必须建立聚光和自动跟踪太阳的复杂而昂贵设备，这样无疑增加了成本。本项目不要建立复杂的自动跟踪太阳的设备，却能尽量多地聚集射角入电池表面的太阳光。为此，我们将光伏玻璃表面制备成由多个半球面构成的复眼结构，将其覆盖光伏太阳电池板表面时就可将斜照入射的太阳光尽可能多地聚集射入太阳电池表面，进而提高太阳电池的光电转换效率。模拟表明，在没有间隙排布和弦高比为2.5时效果最优，并且复眼越大优化效果越好，与常规平面光伏玻璃相比，所收集的光能增加4.43%。按设计制得实际复眼光伏玻璃样品，通过一天阳光下的实际测量，得到了类似模拟的效果。本项目自主研发了由多个由半球面构成复眼结构的光伏玻璃，将其覆盖光伏太阳电池板表面时可将斜照入射的太阳光尽可能多地聚集射入太阳电池表面，具有跟踪太阳光的类似功能，提高太阳电池的光电转换效率。与常规平面光伏玻璃相比，所收集的光能增加4.43%以上。
厦门大学
2021-04-11
具有跟踪太阳光类似功能的半球面复眼光伏玻璃
自主研发了由多个由半球面构成复眼结构的光伏玻璃，将其覆盖光伏太阳电池板表面时可将斜照入射的太阳光尽可能多地聚集射入太阳电池表面，具有跟踪太阳光的类似功能，提高太阳电池的光电转换效率。与常规平面光伏玻璃相比，所收集的光能增加4.43%以上。
厦门大学
2021-04-10
碲化镉薄膜太阳电池的产业化制造技术
本成果包含如下内容：高转换效率的小面积碲化镉太阳电池制造技术，面积为1200mm×600mm 的碲化镉太阳电池组件规模化生产技术，年产30-50MW碲化镉太阳电池生产线及关键设备的设计。 主要技术指标： 组件效率超过12%。 应用范围： 用于太阳能直接发电，建立大规模光伏电站或小型户用光伏发电系统。国家扶持光伏发电系统的建设，每年新建在10GW以上。由于是薄膜太阳电池，出口不会受到限制。 项目目前已进入产业化阶段，成果权属为我校独自拥有。
四川大学
2021-04-11
一种柔性碲化镉薄膜太阳电池制造方法
一种柔性碲化镉薄膜太阳电池结构，本项发明所属领域为新型 能源。为了降低碲化镉太阳电池的成本，扩大电池的应用范围，柔性 碲化镉太阳电池将是未来发展方向之一。柔性碲化镉电池面临的难题 之一是如何解决金属背电极与碲化镉薄膜欧姆接触，即寻找一种材 料，加入到金属电极与碲化镉薄膜之间，有利于p载流子传输。本发 明是采用石墨烯作为碲化镉层与金属电极层的过渡层，充分利用石墨 烯载流子传输速度高、力学性能好的特点。将结晶石墨进行化学清洗， 用带胶的聚酰亚胺薄膜剥离石墨，使得一层石墨烯粘附于聚酰亚氨表 面。在此基础上再溅射沉积碲化镉，惰性气体保护下CdCl2退火，溅 射沉积硫化镉和ITO薄膜。制作出的柔性碲化镉薄膜电池具有重量 轻、成本低的优点。
四川大学
2021-04-11
发现太阳大气中磁通浮现时期的磁绳形成机制
利用磁场外推发现90%的事件在耀斑发生前存在磁绳结构，并且磁绳的三维结构比理论模型复杂得多。进一步的研究发现，当磁绳的torus不稳定性参数（即衰减因子）大于1.3或者kink不稳定性参数（即磁力线缠绕度）大于2时，90%以上的事件是爆发型耀斑；而且在所有事件中，利用以上两个参数可以成功判断70%耀斑事件的类型。因此，这两个参数及其阈值可以为预报耀斑是否爆发提供重要参考。 大气科学学院周振军副研究员及合作者通过分析2010年7月至2013年2月的16个失败太阳暗条爆发的磁场和三维爆发形态，给出了控制磁绳爆发的关键参量，除了经典的衰减因子以外，暗条顶部的旋转也是其中的一个重要影响因素。通过构建衰减因子和旋转角度的相空间分布，他们发现达到或超过衰减因子之后，所有的爆发都具有强的旋转（50°到130°）。这种旋转可能引发内部或者外部的磁场重联，进而破坏磁绳的结构，并最终导致失败爆发。这一成果说明磁场重联在决定磁绳是否爆发中起到了重要作用，突破了原有的单一控制因素决定磁绳爆发的理论。
中山大学
2021-04-13
一种实现太阳翼调频作动器位置优化的方法
本发明公开了一种实现太阳翼调频作动器位置优化的方法，包括如下步骤：(1)根据太阳翼调频加载区域的范围，确定参数变化范围；(2)基于Nastran软件非线性静力分析模块生成一个施加作动器作用的计算工况文件；(3)通过Matlab中GA遗传算法修改Nastran生成的*.bdf文件信息，明确目标函数进行全局化搜索，最终获得最优化作动器布置位置。本发明基于MATALB中GA遗传算法调用修改Nastran生成的模型计算文件进行全局化搜索，由于遗传算法具有全局寻优的优势，同时利用NASTRAN计算能力，可以有效地确定太阳翼结构调频的最优位置，具有实际工程意义。
东南大学
2021-04-13