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世界纪录效率全钙钛矿叠层太阳能电池
利用钙钛矿材料制备高效率低成本太阳电池
一、项目分类
重大科学前沿创新、关键核心技术突破
二、成果简介
南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授团队瞄准“碳达峰、碳中和”国家重大需求，致力于高效率新型光伏技术的基础和应用研究，两年内连续四次创造全钙钛矿叠层太阳电池光电转换效率的世界纪录，并被国际权威的《Solar cell efficiency tables》收录。
2019年，研究团队率先突破全钙钛矿叠层制备瓶颈，提出新型隧穿结结构，实现了器件制备过程的大幅简化和性能的大幅提升，最终实现了24.8%的光电转换效率；2020年，团队通过材料改性和结构优化实现了大面积叠层电池24.2%的效率。
近期，研究团队提出增强窄带隙钙钛矿晶粒表面缺陷钝化的新策略，叠层电池经国际权威机构认证其转换效率高达26.4%。同行专家高度评价该研究工作“在利用钙钛矿材料制备高效率低成本太阳电池中迈出了重要的一步”。
相关成果发表于Nature (2022)和Nature Energy (2019、2020)等国际顶级期刊，入选“中国半导体十大研究进展”和“中国光学十大进展”，部分技术已实现科技成果转化，推动了我国新型钙钛矿太阳电池的产业化。
南京大学
2022-08-12
一种无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本发明属于微纳制造技术领域，并公开了一种无机钙钛矿太阳 能电池，包括导电基底、电子收集层、光吸收层、空穴传输层和碳对 电极层，导电基底包括玻璃基片及两块 FTO 导电层，两块 FTO 导电层之间具有分隔槽;电子收集层包括致密 TiO2 层和介孔 TiO2 层，致 密 TiO2 层沉积在玻璃基片的分隔槽处和其中一块 FTO 导电层的上表 面上。
华中科技大学
2021-04-14
一种超小尺寸钙钛矿量子点的室温制备方法
本发明公开了一种超小尺寸钙钛矿量子点的室温制备方法，属于超小尺寸钙钛矿量子点技术领域，包括以下步骤：S1、将CsBr、PbBr<subgt;2</subgt;和芳香酸粉末置于容器中，加入极性溶剂进行搅拌混合，得到透明前驱体溶液；S2、在前驱体溶液中加入胺溶液，得到混合溶液后添加至反溶剂中，得到量子点粗溶液；S3、向量子点粗溶液中加入金属盐溶液，搅拌后进行离心，向离心得到的上清液中加入有机溶剂，再次离心后得到量子点沉淀；S4、将量子点沉淀溶解于甲苯和DMF的混合溶液中，再次离心得到澄清透明的量子点溶液。本发明通过FeBr<subgt;3</subgt;协同芳香酸重构量子点界面，使量子点获得接近100%的PLQY，并展现出长期的稳定性。
复旦大学
2021-01-12
一种带有硫化铝外壳的硫化铜纳米粉末材料及其制备方法
（专利号：ZL 201410557601.2） 简介：本发明公开了一种带有硫化铝(Al2S3)外壳的硫化铜(CuS)纳米粉末材料及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该纳米粉末材料为核壳结构，内核为CuS纳米颗粒，外壳为Al2S3层；所述CuS纳米颗粒内核的粒径为10～100nm，所述Al2S3外壳层为非晶Al2S3层，其厚度为1～10nm。本发明采用等离子电弧放电法，将铜粉和铝粉按一定原子百分比压制成块体作为阳极材料，采用石墨作为阴极
安徽工业大学
2021-01-12
聚集诱导发光（ AIE ）绿色荧光磁性指纹粉末 / 喷雾及智能指纹对比分析仪
传统荧光材料与磁性（多为黑色）指纹粉末结合后通常会导致荧光猝灭，而利用 AIE 材料聚集态下荧光亮度的高特性，与黑色磁粉复合后不但信号不受背景干扰，还能实现在日光和紫外光下的双重显色，获得高分辨的指纹多级结构信息。为了适应南方潮湿天气，本团队进一步开发了指纹喷现液，可在更复杂环境和背底下进行微弱指纹识别。该技术已在公安机关试用推广，成功协助侦破多起恶性案件。 同时，利用本团队自主开发的智能指纹对比分析仪，能够快速读取通过 AIE 双模输出的指纹信息，并与相关数据库人员进行对比， 进而展示现役人员的准确信息。该技术还可结合目前的云端技术与监控图像识别系统，快速确认疑似人员的移动路径，实现采集- 识别-监控-追捕无缝对接。
华南理工大学
2023-05-08
先进交通运输装备用高性能粉末冶金摩擦材料制备与应用技术
中南大学
2021-04-14
一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方法与设备
本发明公开了一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方 法及设备。方法根据待成形金属构件切片轮廓形状确定成型缸的内部 结构，使各铺粉层的金属粉末尽量只处于待成形金属构件切片轮廓形 状对应的区域，以大幅度减少金属粉末的用量，并提高高能束增材制 造的功效。设备包括一个或多个成型缸，该成型缸的内部结构与待成 形金属构件切片轮廓形状相匹配。本发明通过使用镶块以及与金属构 件切片轮廓形状相适应的异形基板，实现了针对不同金属构件
华中科技大学
2021-04-14
一种带有硫化铝外壳的二硫化钨纳米粉末材料及其制备方法
（专利号：ZL 201410557604.6） 简介：本发明公开了一种带有硫化铝(Al2S3)外壳的二硫化钨(WS2)纳米粉末材料及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该纳米粉末材料为核壳结构，内核为WS2纳米颗粒，外壳为Al2S3层；所述WS2内核的粒径为10～100nm，所述Al2S3外壳层为非晶Al2S3层，其厚度为1～10nm。本发明采用等离子电弧放电法，将钨粉和铝粉按一定原子百分比压制成块体作为阳极材料，采用石墨作为阴极材料，
安徽工业大学
2021-01-12
高强铝铜合金焊丝开发及其组织细化机理研究
铝铜合金广泛应用于航空航天、舰船、车辆等工业领域，目前国内外针对铝铜合金焊接及增材专用材料主要为ER2319，铝铜合金熔焊时焊缝金属不仅易产生热裂纹，而且焊缝的强度低、塑性差，影响了铝铜合金作为焊接结构件的推广应用；铝铜合金沉积态组织不均匀性，晶粒组织较粗大，增材试样性能较低。针对铝铜合金焊接接头及增材件性能较低，缺乏高性能的专用材料这一问题开展研究，开发一种高性能的铝铜合金焊接和增材用焊丝，通过对铸锭、焊丝及其增材试样组织进行观察分析，系统研究Ti和Zr的含量对铝铜合金微观组织结构、力学性能影响，探索增材制造过程中的组织演变机制；深入研究非均质形核核心的形貌、大小、分布以及其晶体结构和晶格常数，揭示Ti、Zr元素复合作用细化铝铜合金组织机理，丰富和发展铝合金细化理论，为高性能铝铜合金焊接增材专用材料的研发提供一条新的思路，推动铝铜合金在工业领域更广泛的应用。
南昌航空大学
2021-05-04
Fe3Al基金属间化合物合金
基金属间化合物原料成本较低，具有低比重、优异的抗氧化、抗硫蚀等特点，可以应用于对强度要求不太高的中高温氧化或硫蚀环境中，如有色冶炼厂和高浓度烟气收尘设备及制酸系统中的烟气净化设备、转化器、热交换设备极板和壳体；汽车尾气管、电厂排气的烟气管道等。从1991年起，孙祖庆教授及其研究小组在国家科技部863专家委员会、国家自然科学基金委及中国-福特基金的支持下，开展了系统工作。 主要创新性研究成果有以下几点： 首次提出Fe3Al基合金的B2热机械处理工艺，使合金在空气中的室温拉伸延伸率提高到15％以上。 通过自行开发的提高合金中高温抗蠕变性能的处理工艺，研制成功Fe-28Al-XCr系金属间化合物材料。申请两项发明专利并已获得批准（专利号：ZL 93 1 14921.5）(专利号：ZL 93 1 21242.X)。 通过Cr, Ti, Mn, Ni, Mo等代位合金元素原子在Fe3Al基金属间化合物合金亚点阵占位的中子衍射研究及交互作用能计算探讨上述各元素对室温塑性的影响。Fe3Al基合金热加工过程中的变形织构研究。 在解决了该系列合金采用传统工艺制备大体积材料、并获得薄板的基础上，开展了超塑性行为、可焊性研究，并提出优化的热弯成型及焊接工艺。申请焊接发明专利一项，已公开（公开号：CN1251329A）。 Fe3Al基合金薄板在有色冶炼后处理含氧环境中的现场试验结果显示了它比不锈钢优异的抗蚀性能。通过鉴定一项。 B2结构Fe3Al单晶力学行为各向异性机理研究。不同取向单晶宏观拉伸切应力—切应变曲线形式、各阶段加工硬化行为与各滑移系的激活方式、晶体转动及位错组态的演变直接相关。 目前，有关Fe3Al基合金冶炼、热加工、焊接及组织性能控制的技术已经成熟，在普通钢铁企业现有的冶炼及轧制设备条件下，可以通过真空熔炼或非真空熔炼加电渣重熔工艺精炼来制备Fe3Al基合金铸锭，通过锻造及轧制设备生产各种规格的Fe3Al基合金板材；通过热弯工艺及焊接工艺可获得Fe3Al基合金焊管。
北京科技大学
2021-04-11