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【项目精选】314期:新能源材料技术领域精选科技成果推荐

新能源 材料 领域 科技成果
技术项目精选    2023-03-07    659

314

新能源材料技术领域

精选科技成果推荐


本期精选6项新能源材料技术领域的科技成果进行推荐,感兴趣的企业朋友可以长按识别文末二维码,进行咨询对接。

项目1:稀土掺杂钙钛矿型太阳能电池材料研究

项目2:新型有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池研发

项目3:新型太阳能电池研究

项目4:染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜太阳能电池的应用基础研究

项目5:基于新型凝胶电解质的准固态染料敏化太阳能电池研究

项目6:掺杂稀土转换发光晶态材料的可控制备及在染料敏化太阳能电池中的应用 



项目一:稀土掺杂钙钛矿型太阳能电池材料研究
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项目简介


本课题围绕光伏技术开发的效率、成本、稳定、环境友好等基本要求,以掺杂稀土钙钛矿太阳电池的材料设计和可控制备为基础,通过材料设计、合成制备、结构表征和效能评价,阐明钙钛矿电池吸光材料、载流子传输材料及电极材料的能级匹配、界面匹配和结构匹配规律,考察稀土离子的P型N型掺杂效应和上下转换发光模式,厘清钙钛矿太阳电池载流子产生、传输、收集、湮灭过程的演化机理和调控机制,揭示钙钛矿太阳电池的微观材料结构与宏观光伏性能之间关系,解决关键科学问题,提供成本低、稳定性高、环境友好的钙钛矿型太阳电池,获得达到国际先进水平的创新性成果,提升海峡两岸在相关领域开发自主创新能力。


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项目二:新型有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池研发

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项目简介


作为最新第三代太阳能电池代表有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有能量转换效率高和成本低的优点,自2009年首次应用在光伏器件中以来,仅光电转化效率已迅速飙升超过22%,具有广阔的商业应用前景。


课题组在2015年来开展相关钙钛矿电池的工作,从电池的界面匹配、能级匹配和结构匹配规律方面进行研究,合成出电池高效电子传输层,制备出光电转换效率超过19%的器件;对钙钛矿不稳定因素研究,制备出空气中高效稳定的器件和通过溶剂浴以及真空辅助的制备方法制备出大面积高质量的钙钛矿电池薄膜等,研究成果得到行业内高度认可。


本项目研究成果的成本较低,作为新一代太阳能电池,将有可能替代目前市面上硅基板的太阳能电池,市场前景广阔。



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项目三:新型太阳能电池研究

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项目简介


项目研发内容包括:(1)研制新型电解质方面,提出热塑性、热固性和吡啶环固态电解质新概念,发表新型电解质用于染料敏化太阳电池的论文数居世界第一位;(2)开展新型聚合物对电极研究,提高电池光电转化效率,降低器件成本,2008年发表在J Power Sources和ElectrochemCommun两篇论文分别被两杂志列为2008年至今引用率最高的25篇热门论文之一;(3)首先提出掺杂稀土用于染料敏化太阳电池的光阳极,通过转换发光和p型掺杂效益,提高电池的光电流、光电压和光电转换效率,得到国际同行的赞赏;(4)在电解质中掺入氧化还原介质,利用氧还介质的赝电容法拉第效益,开发高比电容、高能量密度和功率密度的超级电容器;(5)首先开发紫外光响应的无机有机异质结杂化太阳能电池;(6)首先开发全钛基背投式大面积柔性染料敏化太阳电池;



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项目四:染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜太阳能电池的应用基础研究

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项目简介


研发染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜太阳能电池,获国家863计划项目、国家自然科学基金促进海峡两岸科技合作联合基金重点项目、国家自然科学基金重大研究计划项目的支持,近期课题组开发了FTO/TiO2/P3HT/Pt杂化电池,这是世界上首个紫外光响应的太阳电池。



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目五:基于新型凝胶电解质的准固态染料敏化太阳能电池研究

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项目简介


染料敏化太阳电池是太阳能领域的研究热点之一。针对液体电解质长程稳定性不好,固体电解质电导率低、界面亲和性差等染料敏化太阳能电池研究开发中的关键问题,本课题提出以超吸水性材料为基,吸附液体电解质,构建热塑性热固性凝胶电解质的新思路。


利用超吸水材料的吸液能力和凝胶稳定性,研制了近20种电导率高、稳定性好的新型凝胶电解质,为染料敏化太阳能电池、超级电容器等光电化学器件提供了关键材料,具有重要科学意义和良好应用前景。




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目六:掺杂稀土转换发光晶态材料的可控制备及在染料敏化太阳能电池中的应用

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项目简介


染料敏化太阳电池是太阳能领域的研究热点之一。掺杂稀土材料应用于染料敏化太阳电池是一项全新的探索。本项目通过稀土离子转换发光,拓展电池的吸收波段至紫外红外波段;通过稀土离子掺杂效应,提升光阳极的费米能级,从而提高电池的光电转化效率。这一具有重要意义的探索目前尚不多见。


项目采用溶胶-凝胶、水热法,制备了掺杂稀土光阳极;通过激发-发射谱和Mott-Schottky光电谱,证实了掺杂稀土光阳极中转换发光和p-型掺杂效应;实现了染料敏化太阳电池光电效率的显著提升,提高幅度达到35%。我们研制包括单掺、多掺、上转换、下转换、氟化物、氧化物等系列。

图1 Y2O3:Er3+纳米棒的TEM图

(ChemSusChem 2012, 5, 1307)

图2 Y2O3:Er3+的上转换发光机理

(ChemSusChem 2012, 5, 1307)


图3 YYbF3:Er3+的p-型掺杂效应机理


图4 掺YF3:Eu3+染料敏化太阳电池的

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声明:综合整理自各高校成果汇编

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