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本發(fā)明公開了一種鈣鈦礦太陽能電池與超級電容器集成件及制 備方法，其包括超級電容器和兩塊鈣鈦礦太陽能電池組，超級電容器 包括表面印刷有碳電極的導電基底，導電基底夾在兩塊太陽能電池組 中間，并由固態(tài)電解質層隔離;鈣鈦礦太陽能電池組包括多個串聯(lián)的太陽能電池單元，太陽能電池單元包括導電基底、光陽極、鈣鈦礦層 和碳電極，其中，位于左端的太陽能電池單元的碳電極既作為鈣鈦礦 太陽能電池組的正極，又作為超級電容器的正極，位于右端的太陽能 電池單元的導電基底與超級電容器的導電基底相連，使光照產生的電 子傳輸于超級電容

太陽能驅動的界面蒸發(fā)是一種綠色環(huán)保、可再生、有前途的用于海水淡化和廢水凈化的新方法，可以長期且有效的解決淡水資源短缺的問題。本科技創(chuàng)新成果為一種太陽能驅動的基于納米復合光熱膜的海水淡化 / 廢水凈化裝置。通過調整納米復合光熱膜的相比例等因素，實現(xiàn)光熱膜的選擇與滲透率的平衡。納米復合有利于形成多層微孔結構，促使光在膜內部發(fā)生多次內反射，并可以為蒸發(fā)提供足夠的水輸運通道。納米復合光熱膜具有協(xié)同效應，既可以實現(xiàn)高的水蒸發(fā)速率和蒸發(fā)率，又對有機染料、鹽離子以及重金屬離子等具有高的去除率。

5月26日,由清華大學作為主要技術研發(fā)方的世界首個非補燃壓縮空氣儲能電站——江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示范項目正式投產。

能源與環(huán)境問題是目前人類面臨的兩個重大危機，也是科研工作者關注的重點領域。鈣鈦礦太陽能電池以其獨特的物理性質、醒目的光電轉化效率和良好的工業(yè)應用前景等特點，被認為是一種擁有巨大解決能源問題潛力的光伏器件。但其電池效率衰減(穩(wěn)定性)等問題是其走向工業(yè)化應用急待解決的課題。現(xiàn)行鈣鈦礦電池比較普遍使用的空穴傳輸材料是一種比較昂貴的螺二芴結構化合物(spiro-OMeTAD)，需要通過摻雜鋰鹽以提高電池的性能，但這同時加劇了鈣鈦礦電池的不穩(wěn)定性。所以一直以來研究人員希望尋找更加廉價和穩(wěn)定的空穴傳輸材料來替代傳統(tǒng)材料。 酞菁銅是一種具有優(yōu)異光電特性的廉價小分子半導體材料。但其有機溶解性比較差，不利于廉價液相工藝規(guī)模制備光電器件。許宗祥課題組從分子設計層面出發(fā)，開發(fā)八甲基取代的酞菁銅并制備納米材料，通過酞菁納米材料與廉價商業(yè)化的高分子材料聚噻吩復合，開發(fā)出了具備更高載流子遷移速率及環(huán)境穩(wěn)定性的空穴傳輸材料，實現(xiàn)溶液法制備出光電轉換效率為16.61%的鈣鈦礦太陽能電池，效率高于傳統(tǒng)商業(yè)化的螺二芴結構化合物(spiro-OMeTAD)。同時器件的穩(wěn)定性大幅度提高。

何鳳課題組實現(xiàn)了有機太陽能電池效率和穩(wěn)定性的雙重提高。目前何鳳課題組研制的氯取代聚合物太陽能電池能量轉換效率達到11.2％，是富勒烯類有機太陽能電池體系最高效率之一。 何鳳教授介紹，氯原子具有較強的電負性和原子半徑，能夠在更大的范圍內調節(jié)分子的能級結構，提高有機太陽能電池的開路電壓和效率。同時，氯原子在外圍有空的3d軌道，可以賦予電子單元或共軛體系更強的相互作用，同時可通過這種強的分子間相互作用有效地調節(jié)材料的薄膜穩(wěn)定性，使其器件使用壽命長于其他太陽能電池。 此外，氯取代策略在合成上相對容易而且原材料價格較低，因此在工業(yè)生產過程中能夠大大節(jié)約成本，有利于太陽能電池的批量生產和商業(yè)化推廣。

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本發(fā)明公開了一種用于薄膜太陽能電池的碳基光子晶體背反射器，由兩種結構不同的光子晶體疊加構成，其結構為[A/B]mAE[C/D]nC，其中A；B；C；D；E的厚度分別為d1=50nm，d2=100nm，d3=70nm，d4=140nm，d5=120nm，m；n為兩種光子晶體的周期數(shù)，m取3，n取4。其制備方法是：RF-PECVD法在普通載玻片上交替沉積a-Si:H和a-C薄膜。本發(fā)明的碳基光子晶體背反射器，具有一維光子晶體全角反射，可實現(xiàn)600—1300nm光波段平均75%的反射率，增加光波在太陽能電池吸收層中的傳播光程，提高光子利用效率，增加光電流密度和光電轉換效率。制備工藝簡單。