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碳納米管-硅太陽能電池將具有優(yōu)異透明導(dǎo)電性能的碳納米管和高吸光性能的單晶硅完美結(jié)合，工藝簡單，備受學(xué)術(shù)界關(guān)注。和目前光伏領(lǐng)域所研究的鈣鈦礦、半導(dǎo)體薄膜、量子點(diǎn)等材料相比，碳納米管 - 硅電池將傳統(tǒng)硅材料和新型碳納米材料兩者優(yōu)良的光電性能相結(jié)合，有望成為下一代光伏候選技術(shù)。和傳統(tǒng)晶體硅電池相比， 該電池省略了制備 p-n結(jié)的熱擴(kuò)散工藝，小面積時(shí)無需蒸鍍金屬柵格，單壁碳納米管的導(dǎo)電性和載流子遷移率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于晶體硅，因此具有低成本、高效率的優(yōu)點(diǎn)。目前， 該領(lǐng)域的典型結(jié)構(gòu)，無論是碳納米管 - 硅還是石墨烯 - 硅電池，都存在電池效率仍有待提高、電池面積偏小的問題，距離實(shí)際應(yīng)用還比較遙遠(yuǎn)。

近日，廣汽首款氫氣發(fā)動機(jī)點(diǎn)火儀式在天津大學(xué)舉行。天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授高文志、廣汽研究院院長吳堅(jiān)以及氫氣發(fā)動機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要成員等出席并見證了點(diǎn)火儀式。

北京大學(xué)物理學(xué)院顏學(xué)慶教授/馬文君研究員團(tuán)隊(duì)近期在激光加速重離子領(lǐng)域獲得重要進(jìn)展。他們利用人工設(shè)計(jì)的雙層納米靶材，獲得了能量高達(dá)580兆電子伏特（MeV）的碳離子，將飛秒激光加速重離子能量記錄提高了兩倍。相關(guān)結(jié)果以” Laser Acceleration of Highly Energetic Carbon Ions Using a Double-Layer Target Composed of Slightly Underdense Plasma and Ultrathin Foil”為題發(fā)表在物理評論快報(bào)上（Physical Review Letters 122，014803 （2019））。 高能重離子在腫瘤治療、生物輻照、核物理與核能等領(lǐng)域有著廣泛的用途。利用超強(qiáng)飛秒脈沖激光加速重離子一直是激光加速領(lǐng)域的難點(diǎn)。之前的大量實(shí)驗(yàn)研究中，通常只能獲得最高能量為幾兆電子伏特每核子（MeV/u）的重離子。而在相同條件下，質(zhì)子可被加速至近百兆電子伏特，遠(yuǎn)高于重離子。這是因?yàn)椋行Ъ铀僦仉x子，需要將其在加速初始階段就電離到高電荷態(tài)注入到加速場中，并且保持足夠長的加速時(shí)間。一般情況下，這兩點(diǎn)很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)。馬文君研究員團(tuán)隊(duì)在前期工作的基礎(chǔ)上（PRL 115, 064801 (2015)，PRL 113, 235002 (2014), Adv Mater 21(5),603 (2009), Nano Lett 7(8), 2307(2007)），設(shè)計(jì)并制備出了一種由超薄超低密度碳納米管泡沫與類金剛石納米薄膜組成的雙層復(fù)合靶材，成功地同時(shí)實(shí)現(xiàn)了這兩個條件。復(fù)合靶材在超強(qiáng)飛秒脈沖激光作用下，位于類金剛石納米薄膜中的碳離子，先后經(jīng)歷了光壓電離注入與長達(dá)數(shù)百飛秒的鞘場加速兩個過程，最終速度達(dá)到了光速的30%。這是首次利用超短脈沖在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了重離子的級聯(lián)加速。圖：本研究結(jié)果（）與已有重離子加速實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總。 他們的理論與數(shù)值模擬工作表明，這種高效的加速方案也適用于金、釷、鈾等重離子。在現(xiàn)有激光條件下，可產(chǎn)生能量為數(shù)十兆電子伏特每核子、密度為傳統(tǒng)束流10^9倍的高能高密度重離子束流。這種高能高密度重離子束團(tuán)將為超重元素合成、短壽命核素加速、溫稠密物質(zhì)等溫加熱等重要物理難題的解決提供新的方案。，將為科學(xué)前沿領(lǐng)域及新興交叉學(xué)科的迅猛發(fā)展帶來新的機(jī)遇。 馬文君研究員為論文第一作者與通訊作者。顏學(xué)慶教授與韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所的Nam，Chang Hee教授為共同通訊作者。論文主要作者還包括陳佳洱院士、賀賢土院士、M. Zepf教授, J. Schreiber教授, Kim, I Jong教授、林晨研究員、盧海洋研究員和余金清博士等。該項(xiàng)目得到國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施培育項(xiàng)目（2017ZF22）、科技部重大儀器專項(xiàng)、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、核物理與核技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和北京市卓越青年科學(xué)家等項(xiàng)目的支持。 相關(guān)文章鏈接如下：Phys. Rev. Lett. 122, 014803 （2019）https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014803Phys. Rev. Lett. 115, 064801 (2015)https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.064801

本發(fā)明提供了一種壓電?電磁復(fù)合式振動能量收集器及其制備方法，該能量收集器包括相互堆疊的襯底和背板；所述襯底經(jīng)刻蝕形成懸臂梁結(jié)構(gòu)，其中，所述襯底的下表面形成有凹槽、所述凹槽上方為懸臂梁結(jié)構(gòu)，所述凹槽和所述背板形成腔體，所述腔體內(nèi)設(shè)有永磁體；所述懸臂梁結(jié)構(gòu)的上表面設(shè)置有壓電層，在所述襯底上表面的除了所述懸臂梁結(jié)構(gòu)以外的周邊區(qū)域設(shè)置有第一電感線圈層，所述壓電層與所述第一電感線圈層相絕緣；所述背板的下表面設(shè)置有第二電感線圈層。通過本發(fā)明的制備方法所制備的壓電?電磁復(fù)合式振動能量收集器，具有較高的能量收集效率、高的輸出功率和輸出功率密度(W/cm2)；改善了能量收集器的可靠性和使用壽命。

本發(fā)明公開了一種混合動力公交車在線自學(xué)習(xí)能量管理方法，該方法首先根據(jù)出廠時(shí)設(shè)置的初始能量管理策略控制發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩分配，隨著公交車在固定路線上的運(yùn)行，獲得初始策略對應(yīng)的動作值函數(shù)后，可以從該動作值函數(shù)出發(fā)，通過公交車在道路上的往復(fù)運(yùn)行，在線、自主地學(xué)習(xí)適合于公交車運(yùn)行路況的能量管理策略；本發(fā)明充分利用混合動力公交車在同一路線上往復(fù)運(yùn)行的特點(diǎn)，采用自學(xué)習(xí)的方法來獲得適用于公交車運(yùn)行路況的能量管理策略，具有能源分配合理、燃油經(jīng)濟(jì)性高、尾氣排放少、魯棒性好、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。

本發(fā)明公開了一種基于納米壓電纖維的柔性能量捕獲器件及其 制備方法。所述器件自下而上依次包括：柔性基材、電極層、壓電纖 維層、保護(hù)層；所述柔性基材為柔性絕緣塑料薄膜；所述壓電纖維層 為 PVDF 纖維。通過采用柔性基材，采用照相制版工藝制備梳狀電極， 并選擇合適的靜電紡絲參數(shù)沉積 PVDF 壓電纖維，無需再對壓電纖維 進(jìn)行極化，使纖維整齊排列、減小纖維缺陷，能夠簡化納米壓電纖維 能量捕獲器件制備工藝，提高能量轉(zhuǎn)換效率，尤其是對彎曲運(yùn)動機(jī)械 能的捕獲效果。 

本發(fā)明涉及一種分布式能量收集與智能變形的多功能機(jī)翼。該多功能機(jī)翼的柔性后緣通過拓?fù)鋬?yōu)化進(jìn)行設(shè)計(jì)，并由介電彈性體材料維持其表面形狀，能在變形過程中保持連續(xù)光滑，避免傳統(tǒng)操縱面與機(jī)翼之間的縫隙導(dǎo)致的氣流分離，提高氣動效率。同時(shí)，由于機(jī)翼表面連續(xù)，還能夠減少氣動噪聲，提高飛行品質(zhì)。

鈣鈦礦太陽能電池制備工藝簡單，成本低廉。近年來，該類太陽能電池因其快速增長的光電轉(zhuǎn)換效率和逐步提升的器件穩(wěn)定性，吸引了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，為光伏領(lǐng)域帶來了新的機(jī)遇。然而，由于鈣鈦礦太陽能電池中存在非輻射復(fù)合損失，所以目前的光電轉(zhuǎn)換效率依然低于肖克利-奎塞爾（Shockley-Queisser）理論所定義的極限效率。因此，最大化降低鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失是進(jìn)一步提升電池器件效率的未來研究重點(diǎn)。 鑒于此，研究團(tuán)隊(duì)基于已有的研究基礎(chǔ)，對“最大化降低鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失”這一論題進(jìn)行深入探討和系統(tǒng)總結(jié)。該綜述文章主要包括以下幾個方面：首先，介紹了鈣鈦礦太陽能電池中非輻射復(fù)合的起源，并詳細(xì)討論了非輻射復(fù)合損失的定量化測試方法；其次，系統(tǒng)總結(jié)了在降低非輻射復(fù)合損失方面的最近研究進(jìn)展；再次，依據(jù)肖克利-奎塞爾理論，對鈣鈦礦太陽能電池所能夠獲得的最高光電轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行了科學(xué)預(yù)測；最后，在展望部分，前瞻性地指出了最大化降低非輻射復(fù)合損失的未來努力方向。圖1. 金屬鹵化物鈣鈦礦活性層內(nèi)的電荷載流子產(chǎn)生與復(fù)合動力學(xué)機(jī)制 在理想的金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體材料中，所有的光生電子和空穴最終將通過發(fā)射光子的方式進(jìn)行復(fù)合（即：輻射復(fù)合）。然而，在實(shí)際的鈣鈦礦太陽能電池中存在大量的非輻射復(fù)合通道（如圖1所示），絕大部分光生載流子將優(yōu)先通過其他非輻射途徑進(jìn)行復(fù)合（例如，缺陷輔助復(fù)合，俄歇復(fù)合，界面誘導(dǎo)復(fù)合，電聲耦合，帶尾態(tài)復(fù)合等）。這些非輻射復(fù)合損失過程極大降低了電池在穩(wěn)態(tài)下的光生載流子濃度，從而減小了金屬鹵化物鈣鈦礦層中準(zhǔn)費(fèi)米能級劈裂的能級差，最終造成鈣鈦礦太陽能電池較大的電壓損失。因此，最大化降低或抑制這些非輻射復(fù)合通道是提升器件開路電壓和光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵。 針對各種非輻射復(fù)合通道，該綜述首先介紹了目前量化分析非輻射復(fù)合損失的常規(guī)測試技術(shù)以及測試要點(diǎn)，如圖2所示。圖2. 量化鈣鈦礦薄膜和完整器件中非輻射復(fù)合損失的表征技術(shù) 隨后，結(jié)合當(dāng)前研究現(xiàn)狀，進(jìn)一步梳理了近年來在降低非輻射復(fù)合損失方面取得的一系列重要進(jìn)展。值得一提的是，該研究團(tuán)隊(duì)去年在《Science》雜志上報(bào)道的基于溶液二次生長方法構(gòu)建漸變結(jié)的策略（如圖3所示），在降低反式鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失方面效果顯著（Science 360, 1442-1446）。此后，一系列研究報(bào)道顯示，相似的策略在正式常規(guī)結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池和全無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池中也可以獲得正向的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由此說明，在金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體材料中構(gòu)建有效的漸變結(jié)對后續(xù)降低非輻射復(fù)合損失具有非常重要的借鑒價(jià)值。圖3. 漸變結(jié)鈣鈦礦太陽能電池器件結(jié)構(gòu)和漸變結(jié)的時(shí)間分辨光譜 此外，該綜述還以當(dāng)前最高效率的砷化鎵太陽能電池為參照，先假定鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失與砷化鎵太陽能電池的情形一致，再依據(jù)肖克利-奎塞爾理論，對鈣鈦礦太陽能電池所能夠獲得的性能參數(shù)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，進(jìn)而給出電池器件所能達(dá)到的最高光電轉(zhuǎn)換效率，如圖4所示。圖4. 當(dāng)鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失與當(dāng)前最高效率砷化鎵太陽能電池的情況相同時(shí)，單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池可實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)器件性能參數(shù) 最后，該綜述也指出，目前提升器件性能的兩條主要途徑是最優(yōu)化光子俘獲和最大化降低非輻射復(fù)合損失。如果能將二者進(jìn)行有效整合，探索更可靠的協(xié)同優(yōu)化策略，這可能會是將器件光電轉(zhuǎn)換效率提升至接近理論極限的可行方案。為此，綜述也對一些未來的努力方向進(jìn)行了展望。 總的來說，該綜述為最大程度地降低鈣鈦礦太陽能電池的非輻射復(fù)合損失提供了理論總結(jié)，也為開展實(shí)驗(yàn)工作提供了參考借鑒，對進(jìn)一步提升電池效率，推動該類電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有重要意義。

本發(fā)明公開了一種基于納米壓電纖維的柔性能量捕獲器件及其制備方法。所述器件自下而上依次包括：柔性基材、電極層、壓電纖維層、保護(hù)層；所述柔性基材為柔性絕緣塑料薄膜；所述壓電纖維層為 PVDF 纖維。通過采用柔性基材，采用照相制版工藝制備梳狀電極，并選擇合適的靜電紡絲參數(shù)沉積 PVDF 壓電纖維，無需再對壓電纖維進(jìn)行極化，使纖維整齊排列、減小纖維缺陷，能夠簡化納米壓電纖維能量捕獲器件制備工藝，提高能量轉(zhuǎn)換效率，尤其是對彎曲運(yùn)動機(jī)械能的捕獲效果。

課題從事納米新能源材料能量轉(zhuǎn)化的新規(guī)律及在高端電池中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，在金屬-空氣電池、鋰離子電池關(guān)鍵材料與技術(shù)以及能源清潔高效利用等領(lǐng)域開展工作，制備了一系列的金屬與合金、金屬氧化物、金屬硫化物納米材料以及無機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料等，研究了納/微米材料組成、結(jié)構(gòu)、形貌與電極性能之間的關(guān)系，考察了材料高效儲能的化學(xué)熱力學(xué)、動力學(xué)等性能，并開展其能量轉(zhuǎn)換與儲存新規(guī)律的探索研究，探討解決提升高能化學(xué)電源的容量、功率與壽命的有效途徑。為納米新能源材料的制備、表征及在能源領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。 研究