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面向應用的高效有機太陽能電池關鍵材料與器件制備研究
項目成果/簡介:作為一種新的太陽能電池電池技術，有機太陽能電池具有低成本、柔性、半透明、可大面積溶液印刷等優點；在應用方面，可與當前基于硅等的無機太陽能電池形成優勢互補。特別指出的是，與鈣鈦礦太陽能電池相比，有機太陽能電池還具有環境友好的優點，在使用過程中以及使用后處理方面不會產生重金屬污染，其所使用的少量有機材料都是可降解的有機染料類化合物。效率、成本和穩定性是所以太陽能電池能否應用的關鍵要素。有機太陽能的效率目前和其它最好的太陽能電池之間的差距正在迅速縮小，目前我們實驗室已經獲得超過 1515%的效率，是有機太陽能電池領域世界最高效率；成本方面，OPV具有巨大優勢，有機材料分子結構多樣性，成本低廉；壽命方面，因成本低廉，產業界對有機太陽能電池壽命的要求不如無機太陽能電池，10 年左右的壽命可以完全滿足商業化應用，已有研究表明，OPV 壽命達到 5-7 年沒有問題，隨著研究深入，提高的 10 年以上會很快實現。 本項目圍繞有機太陽能電池的關鍵材料開展系統研究，1）提出了新的材料設計理念，發展了系列具有獨立自主知識產權的活性層材料；2）發展了成熟的高效率有機太陽能電池制備工藝技術，制備了系列高效率有機太陽能電池光伏器件，不斷刷新領域內最高太陽能電池光電轉化效率；3）制備了低成本、可溶液印刷柔性的透明電極，應用于有機太陽能電池，獲得了與目前常規透明電極，如 ITO，完全相當性能。應用范圍:目前有機太陽能電池正處在從實驗室走向實際應用的黎明階段，因其優點和特點，在可穿戴設備、建筑一體化等領域將會產生巨大的需求市場。當前國內外多家實驗室已開展完全面向實際應用的研究開發，隨著研究的不斷深入，有機太陽能電池的商品化生產應用將會很快實現。效益分析:1. 具有完全自主知識產權的高效有機太陽能電池活性層材料，且合成簡單，成本低； 2. 具有成熟的高效有機太陽能電池制備工藝； 3. 具有自主知識產權的低成本、高性能柔性透明電極，不僅完全適用有機太陽能電池，亦可廣泛應用了其它相關領域。
南開大學
2021-04-11
面向應用的高效有機太陽能電池關鍵材料與器件制備研究
作為一種新的太陽能電池電池技術，有機太陽能電池具有低成本、柔性、半透明、可大面積溶液印刷等優點；在應用方面，可與當前基于硅等的無機太陽能電池形成優勢互補。特別指出的是，與鈣鈦礦太陽能電池相比，有機太陽能電池還具有環境友好的優點，在使用過程中以及使用后處理方面不會產生重金屬污染，其所使用的少量有機材料都是可降解的有機染料類化合物。效率、成本和穩定性是所以太陽能電池能否應用的關鍵要素。有機太陽能的效率目前和其它最好的太陽能電池之間的差距正在迅速縮小，目前我們實驗室已經獲得超過 1515%的效率，是有機太陽能電池領域世界最高效率；成本方面，OPV具有巨大優勢，有機材料分子結構多樣性，成本低廉；壽命方面，因成本低廉，產業界對有機太陽能電池壽命的要求不如無機太陽能電池，10 年左右的壽命可以完全滿足商業化應用，已有研究表明，OPV 壽命達到 5-7 年沒有問題，隨著研究深入，提高的 10 年以上會很快實現。 本項目圍繞有機太陽能電池的關鍵材料開展系統研究，1）提出了新的材料設計理念，發展了系列具有獨立自主知識產權的活性層材料；2）發展了成熟的高效率有機太陽能電池制備工藝技術，制備了系列高效率有機太陽能電池光伏器件，不斷刷新領域內最高太陽能電池光電轉化效率；3）制備了低成本、可溶液印刷柔性的透明電極，應用于有機太陽能電池，獲得了與目前常規透明電極，如 ITO，完全相當性能。
南開大學
2021-02-01
硅晶片線切割用6HSiC微粉材料的研究及產業化
關鍵工序生產的自動化 ① 粉碎（雷蒙磨）自動控制系統的研發 研制可對粉碎車間雷蒙磨振動下料、粉碎、氣流粗分工況進行實時監測、自動優化控制的自動監控系統。將雷蒙磨因堵塞停機造成的故障次數比現階段減少75%，且提高工效15%以上。 ② 氣流分級自動控制系統的研發 研制氣流分級機用自動控制系統，具備以下功能：可根據分級輪主機負載實時自動調節喂料速度、根據所設定的風壓值自動調整變頻器運行、根據生產工藝要求自動向企業綜合信息平臺實時發送生產工況參數。 ③ 提純工序實時檢測與信息管理系統的研發 開發可對提純缸、脫水機、烘干爐等主要設備工況進行實時監控的智能化監控儀設備。 ④ 水力分級自動控制系統的研發 研發水力分級設備用自動控制系統，可根據工藝曲線要求自動控制水流量。采用水泵變頻控制，變常規的高低液位控制為恒液位控制，液位控制精度達到0.3%；研制出料自動切換裝置，實現出料無人值守。 ⑤ SiC冶煉爐在線自動測控裝置的研發 研制SiC冶煉爐在線自動測控裝置，可按冶煉工藝和爐溫自動進行恒功率綜合優化控制，爐溫控制精度達到2.5級。成果已在工廠正常運行3年。獲得4項發明專利授權，5項軟件著作權授權 雷蒙磨粉碎自動檢測方法及裝置 專利號：ZL200810020792.3 一種提高碳化硅微粉水溢流分級效率的精密控制方法 專利號：ZL200910035173.6 一種燃煤鍋爐能效監測方法 專利號：ZL201110091483.7 陣列式LED照明燈具的中心區域溫度動態控制方法 專利號：ZL201210356239.3 一種經濟型燃煤鍋爐能效監測系統及方法 專利號：ZL201110292517.9 一種低冗余度高可靠性船舶發電機組智能測速裝置 專利號：ZL201110058228.2一種手機可遙控的總線型區域供熱計量管理系統 專利號：ZL201010134495.9
東南大學
2021-04-13
層狀二維材料的晶體和缺陷結構精準調控研究提供了新思路
通過溶劑熱方法，成功制備出一種層間距寬化并富有缺陷的1T-VS 2 納米片，展現出優異的電催化析氫性能。由于有機溶劑分子以及在反應過程中產生的銨離子等的插層作用，該溶劑熱法制備出的VS 2 納米片層間距寬化至1.0 nm，比塊體VS 2 材料的層間距（0.575 nm）增加了74%。層間距的寬化引起晶格的畸變而引入眾多的缺陷，豐富的缺陷賦予VS 2 納米片更多的活性位點，層間距的寬化還進一步改變了VS 2 材料的電子結構，從而使得該VS 2 納米片具有更加優化的氫吸附自由能（? G H ）。HER測試結果表明，該VS 2 納米片呈現出優異的電催化性能，具有較小的塔菲爾斜率（36 mV dec ?1 ）、具有較低的過電位（-43 mV@10 mA cm ?2 ）和良好的穩定性（60 h）。此外，通過第一性原理計算的結果表明，層間距寬化的VS 2 具有更優化的? G H （-0.044 eV），媲美貴金屬Pt(如圖3 ). 。并且，層間距的寬化可以降低缺陷形成能，使材料更易形成缺陷。這里，理論計算結果和實驗相一致，較好地證明了通過層間距和缺陷的精細調控，可以有效提升二維材料的電催化析氫反應活性, 揭示了層間距和缺陷結構調控對提升電催化析氫的基本原理。此項研究工作為層狀二維材料的晶體和缺陷結構精準調控研究提供了新思路，為開發高性能電催化析氫材料研究打開了一扇新窗戶。
南方科技大學
2021-04-13
碳纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料
碳纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、韌性高，能夠廣泛用于能源、交通、化工等領域的關鍵部件，比如摩擦制動材料、耐化學腐蝕葉片等。
東南大學
2025-02-08
長壽命磷酸鹽鈉離子電池正極材料
研發團隊針對NASICON型結構鈉離子電池正極材料面臨的瓶頸問題，通過新穎的合成方法和材料晶體結構設計理念，成功開發了具有自主知識產權的長壽命、高功率和低成本的鈉離子電池及其超穩定的正極材料。材料合成方法簡單，反應條件溫和，不需要特殊設備，目前已完成實驗室中試，具備了公斤級的制備能力。成果具有高的振實密度，可實現高體積能量密度，具有非常優秀的實用化潛力。
意向開展成果轉化的前提條件：中試放大及產業化工藝開發資金支持
東北師范大學
2025-05-16
江蘇省產業技術研究院發展促進條例
為了促進和保障江蘇省產業技術研究院發展，推動科技創新與產業創新深度融合，培育發展新質生產力，助力江蘇打造具有全球影響力的產業科技創新中心。
江蘇人大
2024-12-12
歡迎報名 | 平行論壇“教育戰略研究與智庫建設”
平行論壇“教育戰略研究與智庫建設”活動論壇報名
中國高等教育學會
2025-05-13
杭州艾特力納米新材料科技有限公司
杭州艾特力納米新材料科技有限公司
2025-02-19
血液凈化材料（醫用聚醚砜材料）
針對現有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設計研發的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應用。
此外，國產品牌血液透析器生產線現已投產，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產線,降低了國產透析器的生產成本，迫使國外血液透析器產品連續幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎上實現第二代(高通量)血液透析器產業化，累計銷售量800余萬支，直接經濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發計劃支持下，現已研發出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關鍵加工技術研發及產業化。
高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器
血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫療手段并已廣泛應用于臨床治療。采用“相轉化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結構及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現了透析器產品的國產化與規?；慌R床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產設備、關鍵工藝技術到透析器產業鏈國產化等方面突破了目前領域的卡脖子問題，降低生產成本并推動了國產血液透析器行業的發展與轉變。
中空纖維膜血液透析器
原材料
提出類肝素結構血液凈化膜概念
研制出優異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜
四川大學
2021-05-11