1、主要技术内容、获奖情况 通过本项目的实施，掌握了百万等级超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术、大型疏水槽空心叶片自动化焊接及变形控制技术、末级动叶片多阶静频测量及调频控制技术、末级动叶片进汽边防水蚀控制技术（硬化层深度可控的激光硬化技术和激光熔覆技术）、大型末级动叶精密机械加工控制技术、叶片产业化数字制造技术等关键技术，开发了满足重大工程需求的百万千瓦等级汽轮机系列长叶片，打破了国外大公司在该领域长期技术垄断，掌握了核心技术，提升高端长叶片品质，降低了百万等级机组制造成本，优化了产品工艺，加快实现百万千瓦等级机组的自主化和国际化进程，为推动我国电站装备制造行业及电力能源产业结构调整奠定了坚实的基础。 获奖情况：2015 年中国机械工业科技技术奖一等奖 2、成果的技术指标、创新性与先进性 （1）在国内采用超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术，首次实现了世界最长的百万等级核电汽轮机 75 英寸（1905mm）叶片和百万超超临界汽轮机 60 英寸（1524mm）钛合金叶片研制。 （2）在国内采用激光硬化和激光熔覆技术，分别首次实现了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）末级动叶片和百万千瓦超超临界汽轮机 48 英寸（1220mm）末级动叶片进汽边防水蚀处理。 （3）在国内采用多阶静频测量及调频控制技术，使静频一次合格率提高到了 90%，首次实现了百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）叶片 1～6 阶静频测量及调频（柔性自由叶片）。 （4）在国内首次对 1 米以上超大空心叶片采用自动化焊接技术，研制成功了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 41 英寸（1050mm）末级空心静叶片和百万千瓦核电汽轮机 51 英寸（1292mm）末级空心静叶片。 （5）通过采用信息化与工艺技术的集成，加快了在产业化中产品开发效率和质量，首次实现了产品开发过程中的锻造工艺的自动化设计、叶片型面数据的自动化测量分析、产品质量数据的自动化收集与分析。 3、技术成熟度 百万千瓦等级汽轮机长叶片关键制造技术已成熟应用于百万等级核电汽轮机 57 英寸（1448mm）末级动叶片、CAP1000 核电汽轮机 67 英寸（1710mm）末级动叶片、CAP1400 核电 71（1800mm）、72（1828mm）、75（1905mm）英寸末级动叶片、百万超超临界汽轮机 60 英寸（1524mm）钛合金叶片、百万千瓦超超临界汽轮机 48 英寸（1220mm）末级动叶片、百万超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）柔性自由末级动叶片和 41 英寸（1050mm）末级空心静叶、CPR1000 核电汽轮机 51英寸（1292mm）空心静叶片等一系列具有国际先进水平的长叶片研制中，并实现了产业化。 4、应用情况 江南大学和无锡透平叶片有限公司联合研制生产的百万千瓦等级汽轮机长叶片已批量经交付给东方汽轮机厂、上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂、日本三菱日立、德国西门子等公司，百万等级核电叶片已通过用户和中广核的共同鉴定，无锡透平叶片有限公司因此列入中广核国内唯一的核电叶片供货商名单。目前产品已经分别成功运用在国内岭澳核电站二期、红沿河一期、北仓港电厂、华能玉环电厂等，经用户使用后反映良好。

本发明公开了一种U型集热管超导液太阳能热水器。在水箱的一端设有集热管孔，U型集热管由集热内管和集热外管组成，集热内管的内置部分通入水箱内浸入水中，集热内管外置部分套装有集热外管，安装在抛物槽面的聚光线上，集热内管与集热外管间留有间隙，并呈真空状态，集热内管的内置部分向上倾斜，集热内管外置部分向下倾斜，集热内管管内装有超导液。集热管内的超导液受阳光照射，转变为高温超导液蒸气，进入集热内管内置部分，将水箱水加热，水吸热后使超导液蒸气一部分变为超导液再流回集热内管外置部分，超导液受到阳光照射再次蒸发，如此往复，实现将水加热。

本发明公开了一种基于碟式聚光的太阳能二次聚光分频方法及其装置，旋转抛物面碟式反射镜中间开有透光孔，透光孔下方沿碟式反射镜轴线两侧分别布置有聚光光伏电池板和集热器入口；在透光孔上方离碟式反射镜的顶点一定距离处布置一分频透镜，离碟式反射镜近的分频透镜一曲面上贴有分频薄膜，离碟式反射镜远的分频透镜另一曲面为银镜反射面，碟式反射镜与分频透镜之间设有支撑杆，碟式反射镜下方设有支架，支架上设有双轴跟踪系统，整个系统放于旋转底盘上。本发明可实现太阳能聚光分频，并将两个聚光焦斑都转移到系统下方，有效降低系统追日时的能耗，提高系统的平衡性和抗风性能；可分别调节两束光的聚光比，满足聚光光伏电池板和集热器各自所需的最佳聚光强度要求。

专利特征在于包括下列步骤：（1）研究了微型离心水泵的工作原理：   通过叶轮的高速旋转产生离心力，使叶轮流道里的水甩向四周，叶轮入口形成真空，使水流动。（2）研究了电磁阀得工作原理：   通电时，电磁阀线圈产生电磁吸力把阀芯提起，使使关闭元件离开阀座，密封副件打开；断电时，电磁力消失，靠弹簧力把关闭元件压在阀座上阀门关闭。

该热水器把二氧化碳热泵热水器与太阳能热水器结合起来，提供四种制取热水模式：太阳能加热系统单独制取热水、太阳能加热系统与跨临界二氧化碳热泵系统同时制取热水、跨临界二氧化碳热泵系统单独制取热水、太阳能或电加热。辅助加热蒸发器跨临界二氧化碳热泵系统制取热水，可以满足各种不同的气候区全年有效的工作。 另外，本热水器充分利用跨临界二氧化碳热泵热水器的优点，即使在严寒地区，也可以制取50~C、90℃的热水。达到了节能、环保的效果。 例如，在阳光充足、太阳辐射强度很大的时段，太阳能加热系统单独制取热水即可满足需求；在阳光充足、太阳辐射强度不是很大的时段，可启动跨临界二氧化碳热泵系统作为太阳能加热系统的辅助，两系统同时制取热水；在阳光不充足及没有阳光的时段，太阳能系统无法有效工作，跨临界二氧化碳热泵系统单独运行制取热水；在寒冷的冬季，运行跨临界二氧化碳热泵系统，有充足阳光时，利用太阳能加热系统加热蒸发器；阳光不充足时，利用电加热器加热蒸发器，从而防止了蒸发器在低温条件下结霜的问题。特别是严寒地区，可以利用太阳能加热系统加热跨临界二氧化碳热泵系统的蒸发器，达到有效融霜的目的，保证了跨临界二氧化碳热泵系统在低温下的稳定运行。

高效、低成本太阳能空调的创新要点：1) 采用高效、紧凑的板壳式换热器组成溴化锂吸收式制冷机。具有优良强化传热性能的波纹板传热元件采用不锈钢材料，其耐腐蚀性能优于铜管，且材料单价较低，批量生产时，因材料消耗少可使成本比目前的铜管方案降低40%左右。2) 采用双效与单效耦合蓄能运行的循环方案。采用中温型太阳能集热器产生0.6MPa的水蒸汽，白天日照时段采用双效循环运行并进行蓄热，而在其余时段利用蓄热按单效循环驱动制冷机运行。该方案不仅效率高，日平均当量制冷性能系数可达0.8~1左右，而且其单位体积蓄能罐的蓄能密度极大，可实现无需用辅助能源而完全靠太阳能进行昼夜空调。3) 建设太阳能空调和热水站综合系统，在居民住宅楼的屋顶布置太阳能集热器阵，建设全年供应全体住户生活热水的太阳能热水站和夏季供应顶一、二层住户空调冷水的综合系统；若结合地源水低温热源系统则可建设吸收式热泵系统用于冬季采暖。由于综合利用系统中集热器的投资费用被所有热水用户分摊，空调用户的投资可很快从节省的电费中得到回收，该综合系统可在目前的技术水平和能源价格下使太阳能空调获得良好的经济效益。并为太阳能热水器的发展开拓了更大的空间。23kW(2万kcal/h) 用于太阳能空调的双效与单效耦合型板壳式溴化锂吸收式制冷机。

钙钛矿太阳能电池制备工艺简单，成本低廉。近年来，该类太阳能电池因其快速增长的光电转换效率和逐步提升的器件稳定性，吸引了学术界和产业界的广泛关注，为光伏领域带来了新的机遇。然而，由于钙钛矿太阳能电池中存在非辐射复合损失，所以目前的光电转换效率依然低于肖克利-奎塞尔（Shockley-Queisser）理论所定义的极限效率。因此，最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失是进一步提升电池器件效率的未来研究重点。 鉴于此，研究团队基于已有的研究基础，对“最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失”这一论题进行深入探讨和系统总结。该综述文章主要包括以下几个方面：首先，介绍了钙钛矿太阳能电池中非辐射复合的起源，并详细讨论了非辐射复合损失的定量化测试方法；其次，系统总结了在降低非辐射复合损失方面的最近研究进展；再次，依据肖克利-奎塞尔理论，对钙钛矿太阳能电池所能够获得的最高光电转换效率进行了科学预测；最后，在展望部分，前瞻性地指出了最大化降低非辐射复合损失的未来努力方向。图1. 金属卤化物钙钛矿活性层内的电荷载流子产生与复合动力学机制 在理想的金属卤化物钙钛矿半导体材料中，所有的光生电子和空穴最终将通过发射光子的方式进行复合（即：辐射复合）。然而，在实际的钙钛矿太阳能电池中存在大量的非辐射复合通道（如图1所示），绝大部分光生载流子将优先通过其他非辐射途径进行复合（例如，缺陷辅助复合，俄歇复合，界面诱导复合，电声耦合，带尾态复合等）。这些非辐射复合损失过程极大降低了电池在稳态下的光生载流子浓度，从而减小了金属卤化物钙钛矿层中准费米能级劈裂的能级差，最终造成钙钛矿太阳能电池较大的电压损失。因此，最大化降低或抑制这些非辐射复合通道是提升器件开路电压和光电转换效率的关键。 针对各种非辐射复合通道，该综述首先介绍了目前量化分析非辐射复合损失的常规测试技术以及测试要点，如图2所示。图2. 量化钙钛矿薄膜和完整器件中非辐射复合损失的表征技术 随后，结合当前研究现状，进一步梳理了近年来在降低非辐射复合损失方面取得的一系列重要进展。值得一提的是，该研究团队去年在《Science》杂志上报道的基于溶液二次生长方法构建渐变结的策略（如图3所示），在降低反式钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失方面效果显著（Science 360, 1442-1446）。此后，一系列研究报道显示，相似的策略在正式常规结构钙钛矿太阳能电池和全无机钙钛矿太阳能电池中也可以获得正向的实验结果。由此说明，在金属卤化物钙钛矿半导体材料中构建有效的渐变结对后续降低非辐射复合损失具有非常重要的借鉴价值。图3. 渐变结钙钛矿太阳能电池器件结构和渐变结的时间分辨光谱 此外，该综述还以当前最高效率的砷化镓太阳能电池为参照，先假定钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与砷化镓太阳能电池的情形一致，再依据肖克利-奎塞尔理论，对钙钛矿太阳能电池所能够获得的性能参数进行科学预测，进而给出电池器件所能达到的最高光电转换效率，如图4所示。图4. 当钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与当前最高效率砷化镓太阳能电池的情况相同时，单结钙钛矿太阳能电池可实现的最优器件性能参数 最后，该综述也指出，目前提升器件性能的两条主要途径是最优化光子俘获和最大化降低非辐射复合损失。如果能将二者进行有效整合，探索更可靠的协同优化策略，这可能会是将器件光电转换效率提升至接近理论极限的可行方案。为此，综述也对一些未来的努力方向进行了展望。 总的来说，该综述为最大程度地降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失提供了理论总结，也为开展实验工作提供了参考借鉴，对进一步提升电池效率，推动该类电池产业化应用有重要意义。

本发明公开了一种燃料棒更换机械手，包括芯杆、弹性夹爪和 锁紧套筒，其中芯杆用于感测燃料棒的位置，弹性夹爪具有多个夹爪， 该弹性夹爪可相对锁紧套筒轴向移动使该多个夹爪位于燃料棒外周， 使得多个夹爪可夹紧燃料棒，从而实现核燃料棒的抓取；各夹爪的与 锁紧套筒内壁接触的外侧曲面的曲率与锁紧套筒内壁曲面的曲率相 同，且在多个夹爪处于加持状态时其外侧曲面与弹性夹爪轴心平行； 各夹爪的与燃料棒接触的爪尖曲面的曲率小于燃料棒颈部曲面曲率， 且在多个夹爪处于加持状态时其爪尖曲面与弹性夹爪轴心平行。本发 明结构巧妙，使

本发明公开了一种太阳能光电光热建筑一体化系统，具体是一种轻薄、便于快速安装与更换的，均匀降温、高效集热、高效发电、温度可控的新型太阳能光伏/集热/地源热泵/温差发电一体化系统（即BIPV/T复合系统），通过轻薄型的双螺旋热收集毛细管的集热模块，能均匀地降低温，并且高效集热和发电。同时通过复合的各种系统，能高效合理地利用收集的热量，整个过程都具有可控性。轻薄的特点增加了其与建筑结合的可能性，有利于实现太阳能光电光热建筑一体化。