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找技术 >带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
聚合物太阳电池具有器件结构简单、重量轻和可制备成柔性和半透明器件等突出优点,是具有重要应用前景的清洁可再生能源。该项目针对聚合物太阳电池中的关键光伏材料---共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体光伏材料进行了系统深入地研究,取得了系列重要创造性研究成果。主要科学发现如下:(1)从2004年开始,针对当时聚合物给体光伏材料吸收光谱不够宽和空穴迁移率较低的问题,国际上首次提出通过共轭侧链拓宽吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计合成了一系列带共轭侧链的宽吸收二维共轭聚唾吩给体光伏材料。该类聚合物具有宽的可见区吸收、较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率,这都有利于给体材料光伏性能的提高。一种带二(噻吩乙烯)共轭侧链的聚唾吩给体的光伏效率比最具代表性的聚(3-己基噻吩)(P3HT)提高了38%。该成果被国际同行肯定为带共轭支链的二维共轭聚合物的“Pioneeringworks”。(2)在上述二维共轭聚噻吩的研究基础上,首次把噻吩共轭侧链引入到苯并二唾吩(BDT)结构单元上,合成了一系列基于带噻吩共轭侧链BDT单元的二维共轭聚合物。与对应的烷氧基取代聚合物相比,这类二维共轭聚合物吸收光谱有所拓宽、HOMO能级有所下移、空穴迁移率有所提高,作为给体光伏材料的光伏性能都有显著提高。其中基于噻吩取代BDT和羰基取代并二噻吩的二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的光伏效率达到7.6%,为当年(2011年)聚合物太阳能电池的最高效率之一。这种二维共轭的结构设计思想得到了国际同行的广泛关注和发展,这类给体光伏材料被国际同行评价为取得了“the milestones”光伏效率。(3)针对P3HT/PCBM体系受体LUMO能级太低导致器件开路电压低的问题,提出通过使用富电子的茚双加成来提髙Csub60/sub的LUMO能级的思想,合成了茚双加成Csub60/sub衍生物ICBA。ICBA的LUMO能级较PCBM上移0.17eV,以其为受体、P3HT为给体的光伏电池提高到0.84 V,效率达到6.48%。考虑到Csub70/sub较CM较强的可见区吸收,该项目又进一步合成了茚双加成Csub70/sub衍生物ICsub70/subBA。通过使用氯萘添加剂,基于P3HT/ICsub70/subBA的光伏器件效率提髙到7.4%,创造了基于P3HT光伏器件效率的新记录。ICBA被国际同行评价为"remarkable"双加成富勒烯衍生物。该项目研究成果对聚合物太阳能电池光伏材料的研究起到了重要推动作用。8篇代表性论文包括dcc. Cheat. Res.(1篇)、J. Am. Chem. Soc. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Adv. Mater. (2篇)、Energy Environ. Sci.(1篇)和Adv. Fund. Mater. (1篇)。这8篇论文已被SCI他引4427次,单篇最高他引1338次。主要完成人李永舫在相关国内外学术会议上作大会报告和邀请报告100多次,其中2012年在美国召开的IUPAC世界高分子大会上有关二维共轭聚合物给体光伏材料的邀请报告获得美国化学会高分子学术报告奖。突显该项目研究成果在国际上的重要影响。
第三代高效太阳能电池的研发
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
一、项目简介 能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变,人类面临空前的能源危机和环境危机,人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中,光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理,直接将太阳光能转化为电能, 具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展,但作为主要能源还有较远距离,其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本,提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而,第一代晶硅太阳能电池耗材太多,进一步降低成本的空间已很少;目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题,严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池,采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理,达到高效、低成本、高可靠的目的,已引起科研界极大兴趣,并已成为研发热点。 二、前期研究基础 团队成员在新概念第三代光伏材料、光伏器件以及太阳能电池的数值模拟等方面进行了长期的研究。已开展了硅量子点镶嵌在非晶碳化硅中、纳米晶硅、石墨烯纳米墙、钙钛矿、全碳等光伏材料和光伏器件的研究;并采用 AMPS、Afors-Het 等数值模拟软件对第三代高效太阳能电池的结构进行优化。
聚合物太阳电池光伏材料的研究
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
摘要:该成果属于高分子与物理化学的交叉领域。主要发现点有: 1.首次提出通过共轭支链来拓宽共轭聚合物吸收光谱的思想,在国际上率先设计和合成了一系列具有共轭支链的宽吸收两维共轭聚噻吩衍生物。将两维共轭概念扩展到含苯并二噻吩和并噻吩的共聚物,获得了光伏性能达到国际领先水平的两维共轭聚合物给体材料。 2.率先报道了茚双加成富勒烯衍生物受体光伏材料,其较高的LUMO能级使聚(3-己基噻吩)给体的光伏效率提高60%以上。 3.首次使用可溶液加工的醇溶性钛螯合物负极修饰层提高了聚合物太阳的效率和稳定性,制备了具有反向结构的光伏器件。该成果发表SCI论文108篇,SCI他引2847次,10篇代表性论文他引1144次,单篇最高他引248次。应邀在Acc.Chem.Res.等期刊撰写综述文章4篇,在国内外学术会议上作大会报告和邀请报告50余次。
钙钛矿光伏器件的研究与应用
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目针对钙钛矿缺陷钝化这一科学问题,以研制出高效高稳定性的钙钛矿电池为目标,首先探究缺陷类型和生成机制有针对性地设计出T-A, T-D, D-T-A构型的有机小分子,利用供体(D) 、受体(A)以及共轭芳香杂环结构(m)的定向配位/键合能力,通过合理设计官能团及分子构型,实现多官能团协同纯化作用,高效地调控钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷,达到一种材料钝化多种类型缺陷的效果,通过材料表征、载流子动力学以及光伏性能研究,闻明相应的钝化机理,从分子角度揭示缺陷类型钝化分子构型-载流子动力学过程-器件性能之间的构效关系,为开发多功能钝化分子,研制出高效、高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供理论指导和实验基础 项目解决的主要技术问题:把光转化为电,减少传统燃料的污染,减少环境污染
自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:建筑业
技术简介
本发明公开了一种自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶,该屋顶包括光伏层、光热层、隔热层及百叶通风口。所述光伏层利用太阳能薄膜电池对进入室内的太阳辐射热进行吸收削弱,所述光热层利用多组热管对太阳辐射热进一步吸收削弱,所述隔热层利用一种隔热透光材料制成的薄膜将进入室内的辐射热阻挡在中庭外,所述百叶通风口可根据室外风速风向来调整通风方向及通风面积,从而使空气流动加速将热量带出室内。本发明采用光热光伏一体化玻璃屋顶,减少进入室内的太阳辐射热,降低建筑空调能耗;利用自然光源采光,降低建筑照明能耗,符合现代绿色建筑节能环保的理念。
一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明属于有机小分子光伏材料领域,公开了一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用。所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的结构如式Ⅰ,其中B和C分别代表端基染料基团,B和C不同;M是金属离子或氢;Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。本发明的非对称卟啉有机小分子光伏材料调节了分子的能级,提高了器件的开路电压;改善了材料的成膜性能,提高了器件性能。利用本发明的材料,采用溶液加工方法制备的有机光伏电池具有较好的器件性能,在太阳能电池上具有非常重要的应用前景。
微定向高效光伏硅片及组件技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
科技内容 利用独有的硅片、电池、组件、和系统的全产业链研发体系,致力于高效光伏的研发,不断提升光伏产品效率,降低光伏发电成本,最终达成光伏“平价上网”的目的。 其主要的科研内容如下 硅片方面:通过晶向优化形核技术研究和温度梯度铸锭热场设计,开发晶向优化多晶生长技术,提高硅片质量和转换效率;同时改善现有工艺、材料,提高多晶硅片的品质。开发应用晶向优化形核源,从晶体形核开始奠定高质量多晶硅片的基础,提高多晶硅片效率。 长晶工艺,采用在长晶工艺过程控制温度梯度,来控制高质量晶体的持续生长,大幅提升整体晶体质量,提高多晶硅片的质量及效率。铸锭热场,通过硬件条件控制高质量晶体的稳定生长,提高多晶硅片质量,提升多晶硅片效率。组件方面:通过全新设计理念,从光学、电学两方面优化组件,提升光学利用率,同时通过降低组件内部串联电阻,最大化提升组件的封装功率,提升光学利用率:该项目利用陷光贴膜技术,将此部分光线通过独有的定向反射结构将光线转移至附近的可利用的电池片正面,从“开源”出发,提升组件封装功率;电学降损,主要通过增加焊带横截面积,从而降低组件内部串联电阻,降低组件内部的电学损耗,从“截流”着手,侧面提升组件功率。 技术指标 硅片:电阻率1-3Ω.cm,少子寿命≥12μs,氧含量<8ppm,碳含量<8ppm,位错密度≤1×104。组件:提高组件受光面积3%左右,效率稳定提升1.8%,最终使组件功率提升3——5W左右,60片多晶组件达270W以上。 经济指标 2013年至2015年的销售额1541000万元,利润为231150万元,提供就业1000余人。科技进步作用及及应用推广情况:项目实施后,产品率先通过国际权威机构TUV莱茵检测认证,微定向高效光伏组件60片组件功率达270W以上,晶硅和组件产品已销往浙江某能源有限公司、江西省某电力设计院等多家知名企业,并出口至南非、日本、美国等国家,用户对推出的微定向光伏硅片和组件的试用及检测,均给予了很高的评价。
以冷坩埚为基础的光伏级多晶硅工业试验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
太阳能具有资源永不枯竭性、原料丰富、运行过程中零排放等优点,因此光伏发电被认为是未来最可靠、最安全环保的、可持续的能源供给方式。近几年,国内光伏产业规模快速扩张,产业链不断完善,制造成本持续下降,具备了较强的国际竞争能力。但时下光伏产业发展还需要政府补贴,只有进一步降低成本,使普通百姓能够真正用得起光伏电,届时光伏产业会迎来爆发式的增长。由于支持光伏产业发展的技术路线完全是照搬半导体行业的技术路线,因此在技术路线的基础上再进一步大幅度降低其成本的潜力已经有限。 该课题组认为通过技术创新,彻底改变光伏产业发展的技术路线,是未来大幅度降低光伏产业成本的根本出路。针对未来光伏产业低成本、环境友好的需要,课题组设计了以冷坩埚定向凝固技术去除硅材料中金属及过渡金属杂质为基础,同时与在线造渣脱硼技术,高真空电子束除磷技术相结合,以冶金硅为原料实现工业化生产光伏级高纯多晶硅铸锭的生产技术。该技术的高真空设备的真空度达到1×10-4Pa,硅中磷含量不高于0.15ppmw;采用渣洗除硼技术,硼含量小于0.3ppmw;采用冷坩埚定向凝固技术除金属杂质,硅中总金属杂质含量不高于0.1ppmw。 该技术的优点在于:该技术使多晶原料的生产与多晶铸锭有机结合,缩短了工艺流程,降低生产成本;该技术实施过程中没有废水、废气、废液的产生,生产过程环境友好;该技术通过冷坩埚技术的应用,彻底克服了困扰冶金法发展的瓶颈问题,即提纯过程来自于坩埚及热场的二次污染问题,产品质量高,重复性好;该技术实施过程中与传统的多晶硅生产过程相比,没有使用价格昂贵的高纯石英、石墨材料,大幅降低了生产成本。该技术生产的光伏级多晶硅的纯度达到了6.5N以上,多晶电池片其平均光电转换效率为17.1%。 该课题在前期取得的技术进展的基础上,开展以下有针对性的、关键的科学问题研究:用于硅提纯的冷坩埚设备优化问题;在电磁搅拌条件下硅提纯过程热力学、动力学问题;强交变电磁场条件下形成的温场特性的研究;该种材料硅晶体缺陷与杂质的研究、针对该种材料制备的电池片性能的研究及其与提纯工艺的关系等问题。在该基础上优化设备及提纯工艺。 另一方面,根据该技术生产的多晶硅物理、电学等特性进一步优化电池制备工艺,也会进一步提高电池片的光电转化效率。随着理论供研究的深入及工艺的优化,该技术生产的电池片综合性能会接近西门子法原料生产的电池片光电转化水平,目标为电池片平均光电转换效率接近18%,同时使后期电池片的光衰减争取降到零,使该技术生产的电池片综合指标达到甚至超过普通电池片的水平。解决低成本高质量太阳能级多晶硅规模化生产关键技术,满足光伏产业低成本原料生产的内在要求。综上所述,该技术恰恰适应了光伏产业发展的需要,能过低成本、环境友好、工业化大规模生产光伏级多晶硅锭,极大降低了光伏发电成本,从而促进光伏产业早日实现摆脱政府补贴,真正意义的、大规模的商业运行模式。由此带来的经济效益和社会效益是不言而喻的。
光伏材料切割固定用胶粘剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术属性说明本产品为新产品。目前,国内晶硅用切割胶豁剂基本依赖进口,国内没有具有竞争力的胶豁剂产品。近几年随着整个光伏产业的飞速发展,对于这种胶乳剂打破国外市场的垄断,期待国产化的需求越来越急切。本项目产品的成功开发,将打破国外产品的垄断,填补国内此项技术的空白,满足市场需求。技术创新点1、通过固化剂改性与复配,达成了“水洗脱胶”技术,实现了无污染、低能耗、快速脱胶。本项目产品使用常温自来水即可快速脱胶。2、通过固化控温技术,解决了在低放热条件下难快速固化的行业难题,既达到了低放热无气泡的要求,也提高了固化速度,提高硅棒切割效率。3、通过提高韧性,解决了环氧胶粘剂韧性低的问题,进而降低了硅棒切割时发生崩边的概率,大大提高了硅棒切割成品率,节约能源与成本。4、通过表面包覆纳米填料的制备与分散技术,解决了无机纳米填料在聚合物基体中的分散问题,提高产品的韧性和刚度。知识产权情况已申请国家专利一项,专利名:一种低放热室温固化环氧胶薪剂,专利申请号:201010597675.0。技术的成熟度目前该项目正处于客户试用及生产放大阶段,经过两年的研究和技术积累,技术已日趋成俗。关键的核心技术,例如水洗脱胶技术,环氧固化改性技术,纳米表面包覆增韧技术等关键核心技术,经过多次的重复试验,已经具备了良好的可靠性和可控性。并通过自身的学习摸索,形成了一整套成熟的工艺。技术的实用性和适用领域本项目产品具有很广的应用范围,月前应用最为广泛的是半导体硅晶棒切割,在切割硅棒时起到固定作用,切割完毕后,易冲洗脱胶。此外还可以应用于半导体硅片研磨时固定,光学镜片、切割研磨时固定,玻璃、石英等硬质、一脆质材料的精密切割研磨时固定。项目实施的重大前提条件该项目的实施不存在环保、能源、材料供给或特许准产证等方面的准入条件。适宜推广的地区本项目可推广的地区为太阳能新能源集中地,如河北,四川,江苏,江西,新疆等。对合作单位的基本要求合作单位需要有2000平米以上的生产车间,500万以上的注册资本,5人以上的销售团队。合作内容本项目可以通过技术转让、技术服务、技术入股、产品销售等形式与合作方进行合作,可以提供全套的技术方案,原料控制体系,产品质控体系。本项目团队在新材料的产业化开发方面拥有较雄厚的实力。已开发完成以及正在开发许多用于新能源(太阳能及LED等)、汽车、电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。希望和企业及工业园区开展各种形式的合作,包括但不限于技术服务、技术开发、技术咨询、合作产业化等。
高效率的分布式智能光伏云技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
研究背景: 太阳能光伏发电绿色无污染,而且我国太阳能资源丰富,水平面 总辐射约 1680 吉瓦(1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦),大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展,光伏发电成本已 经大幅度降低,光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段,进入了大规模推广的阶段。近年来,光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底, 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦,其中光伏电站 30.07 吉瓦,分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计,2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%,达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处: 分布式光伏系统便于实施,是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式,但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约,特别是过高的 后期维护费用,使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术,对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测,并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析,从而获得电站运行的性能 评价指标,以及可能影响电站性能的因素,并给出进行电站性能优化 的建议,提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术, 可进行无人化的值守和远程监控,大大降低运维费用。 相比国内产品,具有通信速率高、系统可靠稳定等优势,达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低,有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比,成本只有其 1/4 左右,具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压 监测模块,方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块,将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器,传输过程中进行了数据加密,保证数据的可靠性和安全性,所有的数据在云数据服务器内进行存储与处理,用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快,可靠性高等特点,具体 的技术指标如下:最大采集频率:120 次/分钟 自身平均功耗:5mA 峰值功耗:150mW 环境温度:-20~80℃ 最大电站规模:1GWp应用前景及社会价值: 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用,大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量,降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控,使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平,从而为节能降耗做贡献。
找到14项技术成果数据。
找技术 >带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
聚合物太阳电池具有器件结构简单、重量轻和可制备成柔性和半透明器件等突出优点,是具有重要应用前景的清洁可再生能源。该项目针对聚合物太阳电池中的关键光伏材料---共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体光伏材料进行了系统深入地研究,取得了系列重要创造性研究成果。主要科学发现如下:(1)从2004年开始,针对当时聚合物给体光伏材料吸收光谱不够宽和空穴迁移率较低的问题,国际上首次提出通过共轭侧链拓宽吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计合成了一系列带共轭侧链的宽吸收二维共轭聚唾吩给体光伏材料。该类聚合物具有宽的可见区吸收、较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率,这都有利于给体材料光伏性能的提高。一种带二(噻吩乙烯)共轭侧链的聚唾吩给体的光伏效率比最具代表性的聚(3-己基噻吩)(P3HT)提高了38%。该成果被国际同行肯定为带共轭支链的二维共轭聚合物的“Pioneeringworks”。(2)在上述二维共轭聚噻吩的研究基础上,首次把噻吩共轭侧链引入到苯并二唾吩(BDT)结构单元上,合成了一系列基于带噻吩共轭侧链BDT单元的二维共轭聚合物。与对应的烷氧基取代聚合物相比,这类二维共轭聚合物吸收光谱有所拓宽、HOMO能级有所下移、空穴迁移率有所提高,作为给体光伏材料的光伏性能都有显著提高。其中基于噻吩取代BDT和羰基取代并二噻吩的二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的光伏效率达到7.6%,为当年(2011年)聚合物太阳能电池的最高效率之一。这种二维共轭的结构设计思想得到了国际同行的广泛关注和发展,这类给体光伏材料被国际同行评价为取得了“the milestones”光伏效率。(3)针对P3HT/PCBM体系受体LUMO能级太低导致器件开路电压低的问题,提出通过使用富电子的茚双加成来提髙Csub60/sub的LUMO能级的思想,合成了茚双加成Csub60/sub衍生物ICBA。ICBA的LUMO能级较PCBM上移0.17eV,以其为受体、P3HT为给体的光伏电池提高到0.84 V,效率达到6.48%。考虑到Csub70/sub较CM较强的可见区吸收,该项目又进一步合成了茚双加成Csub70/sub衍生物ICsub70/subBA。通过使用氯萘添加剂,基于P3HT/ICsub70/subBA的光伏器件效率提髙到7.4%,创造了基于P3HT光伏器件效率的新记录。ICBA被国际同行评价为"remarkable"双加成富勒烯衍生物。该项目研究成果对聚合物太阳能电池光伏材料的研究起到了重要推动作用。8篇代表性论文包括dcc. Cheat. Res.(1篇)、J. Am. Chem. Soc. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Adv. Mater. (2篇)、Energy Environ. Sci.(1篇)和Adv. Fund. Mater. (1篇)。这8篇论文已被SCI他引4427次,单篇最高他引1338次。主要完成人李永舫在相关国内外学术会议上作大会报告和邀请报告100多次,其中2012年在美国召开的IUPAC世界高分子大会上有关二维共轭聚合物给体光伏材料的邀请报告获得美国化学会高分子学术报告奖。突显该项目研究成果在国际上的重要影响。
第三代高效太阳能电池的研发
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
一、项目简介 能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变,人类面临空前的能源危机和环境危机,人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中,光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理,直接将太阳光能转化为电能, 具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展,但作为主要能源还有较远距离,其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本,提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而,第一代晶硅太阳能电池耗材太多,进一步降低成本的空间已很少;目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题,严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池,采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理,达到高效、低成本、高可靠的目的,已引起科研界极大兴趣,并已成为研发热点。 二、前期研究基础 团队成员在新概念第三代光伏材料、光伏器件以及太阳能电池的数值模拟等方面进行了长期的研究。已开展了硅量子点镶嵌在非晶碳化硅中、纳米晶硅、石墨烯纳米墙、钙钛矿、全碳等光伏材料和光伏器件的研究;并采用 AMPS、Afors-Het 等数值模拟软件对第三代高效太阳能电池的结构进行优化。
聚合物太阳电池光伏材料的研究
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
摘要:该成果属于高分子与物理化学的交叉领域。主要发现点有: 1.首次提出通过共轭支链来拓宽共轭聚合物吸收光谱的思想,在国际上率先设计和合成了一系列具有共轭支链的宽吸收两维共轭聚噻吩衍生物。将两维共轭概念扩展到含苯并二噻吩和并噻吩的共聚物,获得了光伏性能达到国际领先水平的两维共轭聚合物给体材料。 2.率先报道了茚双加成富勒烯衍生物受体光伏材料,其较高的LUMO能级使聚(3-己基噻吩)给体的光伏效率提高60%以上。 3.首次使用可溶液加工的醇溶性钛螯合物负极修饰层提高了聚合物太阳的效率和稳定性,制备了具有反向结构的光伏器件。该成果发表SCI论文108篇,SCI他引2847次,10篇代表性论文他引1144次,单篇最高他引248次。应邀在Acc.Chem.Res.等期刊撰写综述文章4篇,在国内外学术会议上作大会报告和邀请报告50余次。
钙钛矿光伏器件的研究与应用
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目针对钙钛矿缺陷钝化这一科学问题,以研制出高效高稳定性的钙钛矿电池为目标,首先探究缺陷类型和生成机制有针对性地设计出T-A, T-D, D-T-A构型的有机小分子,利用供体(D) 、受体(A)以及共轭芳香杂环结构(m)的定向配位/键合能力,通过合理设计官能团及分子构型,实现多官能团协同纯化作用,高效地调控钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷,达到一种材料钝化多种类型缺陷的效果,通过材料表征、载流子动力学以及光伏性能研究,闻明相应的钝化机理,从分子角度揭示缺陷类型钝化分子构型-载流子动力学过程-器件性能之间的构效关系,为开发多功能钝化分子,研制出高效、高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供理论指导和实验基础 项目解决的主要技术问题:把光转化为电,减少传统燃料的污染,减少环境污染
自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:建筑业
技术简介
本发明公开了一种自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶,该屋顶包括光伏层、光热层、隔热层及百叶通风口。所述光伏层利用太阳能薄膜电池对进入室内的太阳辐射热进行吸收削弱,所述光热层利用多组热管对太阳辐射热进一步吸收削弱,所述隔热层利用一种隔热透光材料制成的薄膜将进入室内的辐射热阻挡在中庭外,所述百叶通风口可根据室外风速风向来调整通风方向及通风面积,从而使空气流动加速将热量带出室内。本发明采用光热光伏一体化玻璃屋顶,减少进入室内的太阳辐射热,降低建筑空调能耗;利用自然光源采光,降低建筑照明能耗,符合现代绿色建筑节能环保的理念。
一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明属于有机小分子光伏材料领域,公开了一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用。所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的结构如式Ⅰ,其中B和C分别代表端基染料基团,B和C不同;M是金属离子或氢;Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。本发明的非对称卟啉有机小分子光伏材料调节了分子的能级,提高了器件的开路电压;改善了材料的成膜性能,提高了器件性能。利用本发明的材料,采用溶液加工方法制备的有机光伏电池具有较好的器件性能,在太阳能电池上具有非常重要的应用前景。
微定向高效光伏硅片及组件技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
科技内容 利用独有的硅片、电池、组件、和系统的全产业链研发体系,致力于高效光伏的研发,不断提升光伏产品效率,降低光伏发电成本,最终达成光伏“平价上网”的目的。 其主要的科研内容如下 硅片方面:通过晶向优化形核技术研究和温度梯度铸锭热场设计,开发晶向优化多晶生长技术,提高硅片质量和转换效率;同时改善现有工艺、材料,提高多晶硅片的品质。开发应用晶向优化形核源,从晶体形核开始奠定高质量多晶硅片的基础,提高多晶硅片效率。 长晶工艺,采用在长晶工艺过程控制温度梯度,来控制高质量晶体的持续生长,大幅提升整体晶体质量,提高多晶硅片的质量及效率。铸锭热场,通过硬件条件控制高质量晶体的稳定生长,提高多晶硅片质量,提升多晶硅片效率。组件方面:通过全新设计理念,从光学、电学两方面优化组件,提升光学利用率,同时通过降低组件内部串联电阻,最大化提升组件的封装功率,提升光学利用率:该项目利用陷光贴膜技术,将此部分光线通过独有的定向反射结构将光线转移至附近的可利用的电池片正面,从“开源”出发,提升组件封装功率;电学降损,主要通过增加焊带横截面积,从而降低组件内部串联电阻,降低组件内部的电学损耗,从“截流”着手,侧面提升组件功率。 技术指标 硅片:电阻率1-3Ω.cm,少子寿命≥12μs,氧含量<8ppm,碳含量<8ppm,位错密度≤1×104。组件:提高组件受光面积3%左右,效率稳定提升1.8%,最终使组件功率提升3——5W左右,60片多晶组件达270W以上。 经济指标 2013年至2015年的销售额1541000万元,利润为231150万元,提供就业1000余人。科技进步作用及及应用推广情况:项目实施后,产品率先通过国际权威机构TUV莱茵检测认证,微定向高效光伏组件60片组件功率达270W以上,晶硅和组件产品已销往浙江某能源有限公司、江西省某电力设计院等多家知名企业,并出口至南非、日本、美国等国家,用户对推出的微定向光伏硅片和组件的试用及检测,均给予了很高的评价。
以冷坩埚为基础的光伏级多晶硅工业试验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
太阳能具有资源永不枯竭性、原料丰富、运行过程中零排放等优点,因此光伏发电被认为是未来最可靠、最安全环保的、可持续的能源供给方式。近几年,国内光伏产业规模快速扩张,产业链不断完善,制造成本持续下降,具备了较强的国际竞争能力。但时下光伏产业发展还需要政府补贴,只有进一步降低成本,使普通百姓能够真正用得起光伏电,届时光伏产业会迎来爆发式的增长。由于支持光伏产业发展的技术路线完全是照搬半导体行业的技术路线,因此在技术路线的基础上再进一步大幅度降低其成本的潜力已经有限。 该课题组认为通过技术创新,彻底改变光伏产业发展的技术路线,是未来大幅度降低光伏产业成本的根本出路。针对未来光伏产业低成本、环境友好的需要,课题组设计了以冷坩埚定向凝固技术去除硅材料中金属及过渡金属杂质为基础,同时与在线造渣脱硼技术,高真空电子束除磷技术相结合,以冶金硅为原料实现工业化生产光伏级高纯多晶硅铸锭的生产技术。该技术的高真空设备的真空度达到1×10-4Pa,硅中磷含量不高于0.15ppmw;采用渣洗除硼技术,硼含量小于0.3ppmw;采用冷坩埚定向凝固技术除金属杂质,硅中总金属杂质含量不高于0.1ppmw。 该技术的优点在于:该技术使多晶原料的生产与多晶铸锭有机结合,缩短了工艺流程,降低生产成本;该技术实施过程中没有废水、废气、废液的产生,生产过程环境友好;该技术通过冷坩埚技术的应用,彻底克服了困扰冶金法发展的瓶颈问题,即提纯过程来自于坩埚及热场的二次污染问题,产品质量高,重复性好;该技术实施过程中与传统的多晶硅生产过程相比,没有使用价格昂贵的高纯石英、石墨材料,大幅降低了生产成本。该技术生产的光伏级多晶硅的纯度达到了6.5N以上,多晶电池片其平均光电转换效率为17.1%。 该课题在前期取得的技术进展的基础上,开展以下有针对性的、关键的科学问题研究:用于硅提纯的冷坩埚设备优化问题;在电磁搅拌条件下硅提纯过程热力学、动力学问题;强交变电磁场条件下形成的温场特性的研究;该种材料硅晶体缺陷与杂质的研究、针对该种材料制备的电池片性能的研究及其与提纯工艺的关系等问题。在该基础上优化设备及提纯工艺。 另一方面,根据该技术生产的多晶硅物理、电学等特性进一步优化电池制备工艺,也会进一步提高电池片的光电转化效率。随着理论供研究的深入及工艺的优化,该技术生产的电池片综合性能会接近西门子法原料生产的电池片光电转化水平,目标为电池片平均光电转换效率接近18%,同时使后期电池片的光衰减争取降到零,使该技术生产的电池片综合指标达到甚至超过普通电池片的水平。解决低成本高质量太阳能级多晶硅规模化生产关键技术,满足光伏产业低成本原料生产的内在要求。综上所述,该技术恰恰适应了光伏产业发展的需要,能过低成本、环境友好、工业化大规模生产光伏级多晶硅锭,极大降低了光伏发电成本,从而促进光伏产业早日实现摆脱政府补贴,真正意义的、大规模的商业运行模式。由此带来的经济效益和社会效益是不言而喻的。
光伏材料切割固定用胶粘剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术属性说明本产品为新产品。目前,国内晶硅用切割胶豁剂基本依赖进口,国内没有具有竞争力的胶豁剂产品。近几年随着整个光伏产业的飞速发展,对于这种胶乳剂打破国外市场的垄断,期待国产化的需求越来越急切。本项目产品的成功开发,将打破国外产品的垄断,填补国内此项技术的空白,满足市场需求。技术创新点1、通过固化剂改性与复配,达成了“水洗脱胶”技术,实现了无污染、低能耗、快速脱胶。本项目产品使用常温自来水即可快速脱胶。2、通过固化控温技术,解决了在低放热条件下难快速固化的行业难题,既达到了低放热无气泡的要求,也提高了固化速度,提高硅棒切割效率。3、通过提高韧性,解决了环氧胶粘剂韧性低的问题,进而降低了硅棒切割时发生崩边的概率,大大提高了硅棒切割成品率,节约能源与成本。4、通过表面包覆纳米填料的制备与分散技术,解决了无机纳米填料在聚合物基体中的分散问题,提高产品的韧性和刚度。知识产权情况已申请国家专利一项,专利名:一种低放热室温固化环氧胶薪剂,专利申请号:201010597675.0。技术的成熟度目前该项目正处于客户试用及生产放大阶段,经过两年的研究和技术积累,技术已日趋成俗。关键的核心技术,例如水洗脱胶技术,环氧固化改性技术,纳米表面包覆增韧技术等关键核心技术,经过多次的重复试验,已经具备了良好的可靠性和可控性。并通过自身的学习摸索,形成了一整套成熟的工艺。技术的实用性和适用领域本项目产品具有很广的应用范围,月前应用最为广泛的是半导体硅晶棒切割,在切割硅棒时起到固定作用,切割完毕后,易冲洗脱胶。此外还可以应用于半导体硅片研磨时固定,光学镜片、切割研磨时固定,玻璃、石英等硬质、一脆质材料的精密切割研磨时固定。项目实施的重大前提条件该项目的实施不存在环保、能源、材料供给或特许准产证等方面的准入条件。适宜推广的地区本项目可推广的地区为太阳能新能源集中地,如河北,四川,江苏,江西,新疆等。对合作单位的基本要求合作单位需要有2000平米以上的生产车间,500万以上的注册资本,5人以上的销售团队。合作内容本项目可以通过技术转让、技术服务、技术入股、产品销售等形式与合作方进行合作,可以提供全套的技术方案,原料控制体系,产品质控体系。本项目团队在新材料的产业化开发方面拥有较雄厚的实力。已开发完成以及正在开发许多用于新能源(太阳能及LED等)、汽车、电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。希望和企业及工业园区开展各种形式的合作,包括但不限于技术服务、技术开发、技术咨询、合作产业化等。
高效率的分布式智能光伏云技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
研究背景: 太阳能光伏发电绿色无污染,而且我国太阳能资源丰富,水平面 总辐射约 1680 吉瓦(1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦),大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展,光伏发电成本已 经大幅度降低,光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段,进入了大规模推广的阶段。近年来,光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底, 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦,其中光伏电站 30.07 吉瓦,分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计,2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%,达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处: 分布式光伏系统便于实施,是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式,但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约,特别是过高的 后期维护费用,使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术,对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测,并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析,从而获得电站运行的性能 评价指标,以及可能影响电站性能的因素,并给出进行电站性能优化 的建议,提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术, 可进行无人化的值守和远程监控,大大降低运维费用。 相比国内产品,具有通信速率高、系统可靠稳定等优势,达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低,有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比,成本只有其 1/4 左右,具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压 监测模块,方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块,将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器,传输过程中进行了数据加密,保证数据的可靠性和安全性,所有的数据在云数据服务器内进行存储与处理,用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快,可靠性高等特点,具体 的技术指标如下:最大采集频率:120 次/分钟 自身平均功耗:5mA 峰值功耗:150mW 环境温度:-20~80℃ 最大电站规模:1GWp应用前景及社会价值: 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用,大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量,降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控,使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平,从而为节能降耗做贡献。
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找技术 >带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
聚合物太阳电池具有器件结构简单、重量轻和可制备成柔性和半透明器件等突出优点,是具有重要应用前景的清洁可再生能源。该项目针对聚合物太阳电池中的关键光伏材料---共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体光伏材料进行了系统深入地研究,取得了系列重要创造性研究成果。主要科学发现如下:(1)从2004年开始,针对当时聚合物给体光伏材料吸收光谱不够宽和空穴迁移率较低的问题,国际上首次提出通过共轭侧链拓宽吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计合成了一系列带共轭侧链的宽吸收二维共轭聚唾吩给体光伏材料。该类聚合物具有宽的可见区吸收、较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率,这都有利于给体材料光伏性能的提高。一种带二(噻吩乙烯)共轭侧链的聚唾吩给体的光伏效率比最具代表性的聚(3-己基噻吩)(P3HT)提高了38%。该成果被国际同行肯定为带共轭支链的二维共轭聚合物的“Pioneeringworks”。(2)在上述二维共轭聚噻吩的研究基础上,首次把噻吩共轭侧链引入到苯并二唾吩(BDT)结构单元上,合成了一系列基于带噻吩共轭侧链BDT单元的二维共轭聚合物。与对应的烷氧基取代聚合物相比,这类二维共轭聚合物吸收光谱有所拓宽、HOMO能级有所下移、空穴迁移率有所提高,作为给体光伏材料的光伏性能都有显著提高。其中基于噻吩取代BDT和羰基取代并二噻吩的二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的光伏效率达到7.6%,为当年(2011年)聚合物太阳能电池的最高效率之一。这种二维共轭的结构设计思想得到了国际同行的广泛关注和发展,这类给体光伏材料被国际同行评价为取得了“the milestones”光伏效率。(3)针对P3HT/PCBM体系受体LUMO能级太低导致器件开路电压低的问题,提出通过使用富电子的茚双加成来提髙Csub60/sub的LUMO能级的思想,合成了茚双加成Csub60/sub衍生物ICBA。ICBA的LUMO能级较PCBM上移0.17eV,以其为受体、P3HT为给体的光伏电池提高到0.84 V,效率达到6.48%。考虑到Csub70/sub较CM较强的可见区吸收,该项目又进一步合成了茚双加成Csub70/sub衍生物ICsub70/subBA。通过使用氯萘添加剂,基于P3HT/ICsub70/subBA的光伏器件效率提髙到7.4%,创造了基于P3HT光伏器件效率的新记录。ICBA被国际同行评价为"remarkable"双加成富勒烯衍生物。该项目研究成果对聚合物太阳能电池光伏材料的研究起到了重要推动作用。8篇代表性论文包括dcc. Cheat. Res.(1篇)、J. Am. Chem. Soc. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Adv. Mater. (2篇)、Energy Environ. Sci.(1篇)和Adv. Fund. Mater. (1篇)。这8篇论文已被SCI他引4427次,单篇最高他引1338次。主要完成人李永舫在相关国内外学术会议上作大会报告和邀请报告100多次,其中2012年在美国召开的IUPAC世界高分子大会上有关二维共轭聚合物给体光伏材料的邀请报告获得美国化学会高分子学术报告奖。突显该项目研究成果在国际上的重要影响。
第三代高效太阳能电池的研发
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
一、项目简介 能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变,人类面临空前的能源危机和环境危机,人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中,光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理,直接将太阳光能转化为电能, 具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展,但作为主要能源还有较远距离,其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本,提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而,第一代晶硅太阳能电池耗材太多,进一步降低成本的空间已很少;目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题,严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池,采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理,达到高效、低成本、高可靠的目的,已引起科研界极大兴趣,并已成为研发热点。 二、前期研究基础 团队成员在新概念第三代光伏材料、光伏器件以及太阳能电池的数值模拟等方面进行了长期的研究。已开展了硅量子点镶嵌在非晶碳化硅中、纳米晶硅、石墨烯纳米墙、钙钛矿、全碳等光伏材料和光伏器件的研究;并采用 AMPS、Afors-Het 等数值模拟软件对第三代高效太阳能电池的结构进行优化。
聚合物太阳电池光伏材料的研究
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
摘要:该成果属于高分子与物理化学的交叉领域。主要发现点有: 1.首次提出通过共轭支链来拓宽共轭聚合物吸收光谱的思想,在国际上率先设计和合成了一系列具有共轭支链的宽吸收两维共轭聚噻吩衍生物。将两维共轭概念扩展到含苯并二噻吩和并噻吩的共聚物,获得了光伏性能达到国际领先水平的两维共轭聚合物给体材料。 2.率先报道了茚双加成富勒烯衍生物受体光伏材料,其较高的LUMO能级使聚(3-己基噻吩)给体的光伏效率提高60%以上。 3.首次使用可溶液加工的醇溶性钛螯合物负极修饰层提高了聚合物太阳的效率和稳定性,制备了具有反向结构的光伏器件。该成果发表SCI论文108篇,SCI他引2847次,10篇代表性论文他引1144次,单篇最高他引248次。应邀在Acc.Chem.Res.等期刊撰写综述文章4篇,在国内外学术会议上作大会报告和邀请报告50余次。
钙钛矿光伏器件的研究与应用
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目针对钙钛矿缺陷钝化这一科学问题,以研制出高效高稳定性的钙钛矿电池为目标,首先探究缺陷类型和生成机制有针对性地设计出T-A, T-D, D-T-A构型的有机小分子,利用供体(D) 、受体(A)以及共轭芳香杂环结构(m)的定向配位/键合能力,通过合理设计官能团及分子构型,实现多官能团协同纯化作用,高效地调控钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷,达到一种材料钝化多种类型缺陷的效果,通过材料表征、载流子动力学以及光伏性能研究,闻明相应的钝化机理,从分子角度揭示缺陷类型钝化分子构型-载流子动力学过程-器件性能之间的构效关系,为开发多功能钝化分子,研制出高效、高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供理论指导和实验基础 项目解决的主要技术问题:把光转化为电,减少传统燃料的污染,减少环境污染
自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:建筑业
技术简介
本发明公开了一种自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶,该屋顶包括光伏层、光热层、隔热层及百叶通风口。所述光伏层利用太阳能薄膜电池对进入室内的太阳辐射热进行吸收削弱,所述光热层利用多组热管对太阳辐射热进一步吸收削弱,所述隔热层利用一种隔热透光材料制成的薄膜将进入室内的辐射热阻挡在中庭外,所述百叶通风口可根据室外风速风向来调整通风方向及通风面积,从而使空气流动加速将热量带出室内。本发明采用光热光伏一体化玻璃屋顶,减少进入室内的太阳辐射热,降低建筑空调能耗;利用自然光源采光,降低建筑照明能耗,符合现代绿色建筑节能环保的理念。
一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明属于有机小分子光伏材料领域,公开了一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用。所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的结构如式Ⅰ,其中B和C分别代表端基染料基团,B和C不同;M是金属离子或氢;Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。本发明的非对称卟啉有机小分子光伏材料调节了分子的能级,提高了器件的开路电压;改善了材料的成膜性能,提高了器件性能。利用本发明的材料,采用溶液加工方法制备的有机光伏电池具有较好的器件性能,在太阳能电池上具有非常重要的应用前景。
微定向高效光伏硅片及组件技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
科技内容 利用独有的硅片、电池、组件、和系统的全产业链研发体系,致力于高效光伏的研发,不断提升光伏产品效率,降低光伏发电成本,最终达成光伏“平价上网”的目的。 其主要的科研内容如下 硅片方面:通过晶向优化形核技术研究和温度梯度铸锭热场设计,开发晶向优化多晶生长技术,提高硅片质量和转换效率;同时改善现有工艺、材料,提高多晶硅片的品质。开发应用晶向优化形核源,从晶体形核开始奠定高质量多晶硅片的基础,提高多晶硅片效率。 长晶工艺,采用在长晶工艺过程控制温度梯度,来控制高质量晶体的持续生长,大幅提升整体晶体质量,提高多晶硅片的质量及效率。铸锭热场,通过硬件条件控制高质量晶体的稳定生长,提高多晶硅片质量,提升多晶硅片效率。组件方面:通过全新设计理念,从光学、电学两方面优化组件,提升光学利用率,同时通过降低组件内部串联电阻,最大化提升组件的封装功率,提升光学利用率:该项目利用陷光贴膜技术,将此部分光线通过独有的定向反射结构将光线转移至附近的可利用的电池片正面,从“开源”出发,提升组件封装功率;电学降损,主要通过增加焊带横截面积,从而降低组件内部串联电阻,降低组件内部的电学损耗,从“截流”着手,侧面提升组件功率。 技术指标 硅片:电阻率1-3Ω.cm,少子寿命≥12μs,氧含量<8ppm,碳含量<8ppm,位错密度≤1×104。组件:提高组件受光面积3%左右,效率稳定提升1.8%,最终使组件功率提升3——5W左右,60片多晶组件达270W以上。 经济指标 2013年至2015年的销售额1541000万元,利润为231150万元,提供就业1000余人。科技进步作用及及应用推广情况:项目实施后,产品率先通过国际权威机构TUV莱茵检测认证,微定向高效光伏组件60片组件功率达270W以上,晶硅和组件产品已销往浙江某能源有限公司、江西省某电力设计院等多家知名企业,并出口至南非、日本、美国等国家,用户对推出的微定向光伏硅片和组件的试用及检测,均给予了很高的评价。
以冷坩埚为基础的光伏级多晶硅工业试验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
太阳能具有资源永不枯竭性、原料丰富、运行过程中零排放等优点,因此光伏发电被认为是未来最可靠、最安全环保的、可持续的能源供给方式。近几年,国内光伏产业规模快速扩张,产业链不断完善,制造成本持续下降,具备了较强的国际竞争能力。但时下光伏产业发展还需要政府补贴,只有进一步降低成本,使普通百姓能够真正用得起光伏电,届时光伏产业会迎来爆发式的增长。由于支持光伏产业发展的技术路线完全是照搬半导体行业的技术路线,因此在技术路线的基础上再进一步大幅度降低其成本的潜力已经有限。 该课题组认为通过技术创新,彻底改变光伏产业发展的技术路线,是未来大幅度降低光伏产业成本的根本出路。针对未来光伏产业低成本、环境友好的需要,课题组设计了以冷坩埚定向凝固技术去除硅材料中金属及过渡金属杂质为基础,同时与在线造渣脱硼技术,高真空电子束除磷技术相结合,以冶金硅为原料实现工业化生产光伏级高纯多晶硅铸锭的生产技术。该技术的高真空设备的真空度达到1×10-4Pa,硅中磷含量不高于0.15ppmw;采用渣洗除硼技术,硼含量小于0.3ppmw;采用冷坩埚定向凝固技术除金属杂质,硅中总金属杂质含量不高于0.1ppmw。 该技术的优点在于:该技术使多晶原料的生产与多晶铸锭有机结合,缩短了工艺流程,降低生产成本;该技术实施过程中没有废水、废气、废液的产生,生产过程环境友好;该技术通过冷坩埚技术的应用,彻底克服了困扰冶金法发展的瓶颈问题,即提纯过程来自于坩埚及热场的二次污染问题,产品质量高,重复性好;该技术实施过程中与传统的多晶硅生产过程相比,没有使用价格昂贵的高纯石英、石墨材料,大幅降低了生产成本。该技术生产的光伏级多晶硅的纯度达到了6.5N以上,多晶电池片其平均光电转换效率为17.1%。 该课题在前期取得的技术进展的基础上,开展以下有针对性的、关键的科学问题研究:用于硅提纯的冷坩埚设备优化问题;在电磁搅拌条件下硅提纯过程热力学、动力学问题;强交变电磁场条件下形成的温场特性的研究;该种材料硅晶体缺陷与杂质的研究、针对该种材料制备的电池片性能的研究及其与提纯工艺的关系等问题。在该基础上优化设备及提纯工艺。 另一方面,根据该技术生产的多晶硅物理、电学等特性进一步优化电池制备工艺,也会进一步提高电池片的光电转化效率。随着理论供研究的深入及工艺的优化,该技术生产的电池片综合性能会接近西门子法原料生产的电池片光电转化水平,目标为电池片平均光电转换效率接近18%,同时使后期电池片的光衰减争取降到零,使该技术生产的电池片综合指标达到甚至超过普通电池片的水平。解决低成本高质量太阳能级多晶硅规模化生产关键技术,满足光伏产业低成本原料生产的内在要求。综上所述,该技术恰恰适应了光伏产业发展的需要,能过低成本、环境友好、工业化大规模生产光伏级多晶硅锭,极大降低了光伏发电成本,从而促进光伏产业早日实现摆脱政府补贴,真正意义的、大规模的商业运行模式。由此带来的经济效益和社会效益是不言而喻的。
光伏材料切割固定用胶粘剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术属性说明本产品为新产品。目前,国内晶硅用切割胶豁剂基本依赖进口,国内没有具有竞争力的胶豁剂产品。近几年随着整个光伏产业的飞速发展,对于这种胶乳剂打破国外市场的垄断,期待国产化的需求越来越急切。本项目产品的成功开发,将打破国外产品的垄断,填补国内此项技术的空白,满足市场需求。技术创新点1、通过固化剂改性与复配,达成了“水洗脱胶”技术,实现了无污染、低能耗、快速脱胶。本项目产品使用常温自来水即可快速脱胶。2、通过固化控温技术,解决了在低放热条件下难快速固化的行业难题,既达到了低放热无气泡的要求,也提高了固化速度,提高硅棒切割效率。3、通过提高韧性,解决了环氧胶粘剂韧性低的问题,进而降低了硅棒切割时发生崩边的概率,大大提高了硅棒切割成品率,节约能源与成本。4、通过表面包覆纳米填料的制备与分散技术,解决了无机纳米填料在聚合物基体中的分散问题,提高产品的韧性和刚度。知识产权情况已申请国家专利一项,专利名:一种低放热室温固化环氧胶薪剂,专利申请号:201010597675.0。技术的成熟度目前该项目正处于客户试用及生产放大阶段,经过两年的研究和技术积累,技术已日趋成俗。关键的核心技术,例如水洗脱胶技术,环氧固化改性技术,纳米表面包覆增韧技术等关键核心技术,经过多次的重复试验,已经具备了良好的可靠性和可控性。并通过自身的学习摸索,形成了一整套成熟的工艺。技术的实用性和适用领域本项目产品具有很广的应用范围,月前应用最为广泛的是半导体硅晶棒切割,在切割硅棒时起到固定作用,切割完毕后,易冲洗脱胶。此外还可以应用于半导体硅片研磨时固定,光学镜片、切割研磨时固定,玻璃、石英等硬质、一脆质材料的精密切割研磨时固定。项目实施的重大前提条件该项目的实施不存在环保、能源、材料供给或特许准产证等方面的准入条件。适宜推广的地区本项目可推广的地区为太阳能新能源集中地,如河北,四川,江苏,江西,新疆等。对合作单位的基本要求合作单位需要有2000平米以上的生产车间,500万以上的注册资本,5人以上的销售团队。合作内容本项目可以通过技术转让、技术服务、技术入股、产品销售等形式与合作方进行合作,可以提供全套的技术方案,原料控制体系,产品质控体系。本项目团队在新材料的产业化开发方面拥有较雄厚的实力。已开发完成以及正在开发许多用于新能源(太阳能及LED等)、汽车、电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。希望和企业及工业园区开展各种形式的合作,包括但不限于技术服务、技术开发、技术咨询、合作产业化等。
高效率的分布式智能光伏云技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
研究背景: 太阳能光伏发电绿色无污染,而且我国太阳能资源丰富,水平面 总辐射约 1680 吉瓦(1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦),大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展,光伏发电成本已 经大幅度降低,光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段,进入了大规模推广的阶段。近年来,光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底, 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦,其中光伏电站 30.07 吉瓦,分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计,2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%,达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处: 分布式光伏系统便于实施,是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式,但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约,特别是过高的 后期维护费用,使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术,对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测,并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析,从而获得电站运行的性能 评价指标,以及可能影响电站性能的因素,并给出进行电站性能优化 的建议,提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术, 可进行无人化的值守和远程监控,大大降低运维费用。 相比国内产品,具有通信速率高、系统可靠稳定等优势,达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低,有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比,成本只有其 1/4 左右,具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压 监测模块,方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块,将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器,传输过程中进行了数据加密,保证数据的可靠性和安全性,所有的数据在云数据服务器内进行存储与处理,用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快,可靠性高等特点,具体 的技术指标如下:最大采集频率:120 次/分钟 自身平均功耗:5mA 峰值功耗:150mW 环境温度:-20~80℃ 最大电站规模:1GWp应用前景及社会价值: 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用,大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量,降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控,使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平,从而为节能降耗做贡献。
找到14项技术成果数据。
找技术 >带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
聚合物太阳电池具有器件结构简单、重量轻和可制备成柔性和半透明器件等突出优点,是具有重要应用前景的清洁可再生能源。该项目针对聚合物太阳电池中的关键光伏材料---共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体光伏材料进行了系统深入地研究,取得了系列重要创造性研究成果。主要科学发现如下:(1)从2004年开始,针对当时聚合物给体光伏材料吸收光谱不够宽和空穴迁移率较低的问题,国际上首次提出通过共轭侧链拓宽吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计合成了一系列带共轭侧链的宽吸收二维共轭聚唾吩给体光伏材料。该类聚合物具有宽的可见区吸收、较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率,这都有利于给体材料光伏性能的提高。一种带二(噻吩乙烯)共轭侧链的聚唾吩给体的光伏效率比最具代表性的聚(3-己基噻吩)(P3HT)提高了38%。该成果被国际同行肯定为带共轭支链的二维共轭聚合物的“Pioneeringworks”。(2)在上述二维共轭聚噻吩的研究基础上,首次把噻吩共轭侧链引入到苯并二唾吩(BDT)结构单元上,合成了一系列基于带噻吩共轭侧链BDT单元的二维共轭聚合物。与对应的烷氧基取代聚合物相比,这类二维共轭聚合物吸收光谱有所拓宽、HOMO能级有所下移、空穴迁移率有所提高,作为给体光伏材料的光伏性能都有显著提高。其中基于噻吩取代BDT和羰基取代并二噻吩的二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的光伏效率达到7.6%,为当年(2011年)聚合物太阳能电池的最高效率之一。这种二维共轭的结构设计思想得到了国际同行的广泛关注和发展,这类给体光伏材料被国际同行评价为取得了“the milestones”光伏效率。(3)针对P3HT/PCBM体系受体LUMO能级太低导致器件开路电压低的问题,提出通过使用富电子的茚双加成来提髙Csub60/sub的LUMO能级的思想,合成了茚双加成Csub60/sub衍生物ICBA。ICBA的LUMO能级较PCBM上移0.17eV,以其为受体、P3HT为给体的光伏电池提高到0.84 V,效率达到6.48%。考虑到Csub70/sub较CM较强的可见区吸收,该项目又进一步合成了茚双加成Csub70/sub衍生物ICsub70/subBA。通过使用氯萘添加剂,基于P3HT/ICsub70/subBA的光伏器件效率提髙到7.4%,创造了基于P3HT光伏器件效率的新记录。ICBA被国际同行评价为"remarkable"双加成富勒烯衍生物。该项目研究成果对聚合物太阳能电池光伏材料的研究起到了重要推动作用。8篇代表性论文包括dcc. Cheat. Res.(1篇)、J. Am. Chem. Soc. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Adv. Mater. (2篇)、Energy Environ. Sci.(1篇)和Adv. Fund. Mater. (1篇)。这8篇论文已被SCI他引4427次,单篇最高他引1338次。主要完成人李永舫在相关国内外学术会议上作大会报告和邀请报告100多次,其中2012年在美国召开的IUPAC世界高分子大会上有关二维共轭聚合物给体光伏材料的邀请报告获得美国化学会高分子学术报告奖。突显该项目研究成果在国际上的重要影响。
第三代高效太阳能电池的研发
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
一、项目简介 能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变,人类面临空前的能源危机和环境危机,人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中,光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理,直接将太阳光能转化为电能, 具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展,但作为主要能源还有较远距离,其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本,提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而,第一代晶硅太阳能电池耗材太多,进一步降低成本的空间已很少;目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题,严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池,采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理,达到高效、低成本、高可靠的目的,已引起科研界极大兴趣,并已成为研发热点。 二、前期研究基础 团队成员在新概念第三代光伏材料、光伏器件以及太阳能电池的数值模拟等方面进行了长期的研究。已开展了硅量子点镶嵌在非晶碳化硅中、纳米晶硅、石墨烯纳米墙、钙钛矿、全碳等光伏材料和光伏器件的研究;并采用 AMPS、Afors-Het 等数值模拟软件对第三代高效太阳能电池的结构进行优化。
聚合物太阳电池光伏材料的研究
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
摘要:该成果属于高分子与物理化学的交叉领域。主要发现点有: 1.首次提出通过共轭支链来拓宽共轭聚合物吸收光谱的思想,在国际上率先设计和合成了一系列具有共轭支链的宽吸收两维共轭聚噻吩衍生物。将两维共轭概念扩展到含苯并二噻吩和并噻吩的共聚物,获得了光伏性能达到国际领先水平的两维共轭聚合物给体材料。 2.率先报道了茚双加成富勒烯衍生物受体光伏材料,其较高的LUMO能级使聚(3-己基噻吩)给体的光伏效率提高60%以上。 3.首次使用可溶液加工的醇溶性钛螯合物负极修饰层提高了聚合物太阳的效率和稳定性,制备了具有反向结构的光伏器件。该成果发表SCI论文108篇,SCI他引2847次,10篇代表性论文他引1144次,单篇最高他引248次。应邀在Acc.Chem.Res.等期刊撰写综述文章4篇,在国内外学术会议上作大会报告和邀请报告50余次。
钙钛矿光伏器件的研究与应用
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目针对钙钛矿缺陷钝化这一科学问题,以研制出高效高稳定性的钙钛矿电池为目标,首先探究缺陷类型和生成机制有针对性地设计出T-A, T-D, D-T-A构型的有机小分子,利用供体(D) 、受体(A)以及共轭芳香杂环结构(m)的定向配位/键合能力,通过合理设计官能团及分子构型,实现多官能团协同纯化作用,高效地调控钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷,达到一种材料钝化多种类型缺陷的效果,通过材料表征、载流子动力学以及光伏性能研究,闻明相应的钝化机理,从分子角度揭示缺陷类型钝化分子构型-载流子动力学过程-器件性能之间的构效关系,为开发多功能钝化分子,研制出高效、高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供理论指导和实验基础 项目解决的主要技术问题:把光转化为电,减少传统燃料的污染,减少环境污染
自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:建筑业
技术简介
本发明公开了一种自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶,该屋顶包括光伏层、光热层、隔热层及百叶通风口。所述光伏层利用太阳能薄膜电池对进入室内的太阳辐射热进行吸收削弱,所述光热层利用多组热管对太阳辐射热进一步吸收削弱,所述隔热层利用一种隔热透光材料制成的薄膜将进入室内的辐射热阻挡在中庭外,所述百叶通风口可根据室外风速风向来调整通风方向及通风面积,从而使空气流动加速将热量带出室内。本发明采用光热光伏一体化玻璃屋顶,减少进入室内的太阳辐射热,降低建筑空调能耗;利用自然光源采光,降低建筑照明能耗,符合现代绿色建筑节能环保的理念。
一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明属于有机小分子光伏材料领域,公开了一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用。所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的结构如式Ⅰ,其中B和C分别代表端基染料基团,B和C不同;M是金属离子或氢;Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。本发明的非对称卟啉有机小分子光伏材料调节了分子的能级,提高了器件的开路电压;改善了材料的成膜性能,提高了器件性能。利用本发明的材料,采用溶液加工方法制备的有机光伏电池具有较好的器件性能,在太阳能电池上具有非常重要的应用前景。
微定向高效光伏硅片及组件技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
科技内容 利用独有的硅片、电池、组件、和系统的全产业链研发体系,致力于高效光伏的研发,不断提升光伏产品效率,降低光伏发电成本,最终达成光伏“平价上网”的目的。 其主要的科研内容如下 硅片方面:通过晶向优化形核技术研究和温度梯度铸锭热场设计,开发晶向优化多晶生长技术,提高硅片质量和转换效率;同时改善现有工艺、材料,提高多晶硅片的品质。开发应用晶向优化形核源,从晶体形核开始奠定高质量多晶硅片的基础,提高多晶硅片效率。 长晶工艺,采用在长晶工艺过程控制温度梯度,来控制高质量晶体的持续生长,大幅提升整体晶体质量,提高多晶硅片的质量及效率。铸锭热场,通过硬件条件控制高质量晶体的稳定生长,提高多晶硅片质量,提升多晶硅片效率。组件方面:通过全新设计理念,从光学、电学两方面优化组件,提升光学利用率,同时通过降低组件内部串联电阻,最大化提升组件的封装功率,提升光学利用率:该项目利用陷光贴膜技术,将此部分光线通过独有的定向反射结构将光线转移至附近的可利用的电池片正面,从“开源”出发,提升组件封装功率;电学降损,主要通过增加焊带横截面积,从而降低组件内部串联电阻,降低组件内部的电学损耗,从“截流”着手,侧面提升组件功率。 技术指标 硅片:电阻率1-3Ω.cm,少子寿命≥12μs,氧含量<8ppm,碳含量<8ppm,位错密度≤1×104。组件:提高组件受光面积3%左右,效率稳定提升1.8%,最终使组件功率提升3——5W左右,60片多晶组件达270W以上。 经济指标 2013年至2015年的销售额1541000万元,利润为231150万元,提供就业1000余人。科技进步作用及及应用推广情况:项目实施后,产品率先通过国际权威机构TUV莱茵检测认证,微定向高效光伏组件60片组件功率达270W以上,晶硅和组件产品已销往浙江某能源有限公司、江西省某电力设计院等多家知名企业,并出口至南非、日本、美国等国家,用户对推出的微定向光伏硅片和组件的试用及检测,均给予了很高的评价。
以冷坩埚为基础的光伏级多晶硅工业试验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
太阳能具有资源永不枯竭性、原料丰富、运行过程中零排放等优点,因此光伏发电被认为是未来最可靠、最安全环保的、可持续的能源供给方式。近几年,国内光伏产业规模快速扩张,产业链不断完善,制造成本持续下降,具备了较强的国际竞争能力。但时下光伏产业发展还需要政府补贴,只有进一步降低成本,使普通百姓能够真正用得起光伏电,届时光伏产业会迎来爆发式的增长。由于支持光伏产业发展的技术路线完全是照搬半导体行业的技术路线,因此在技术路线的基础上再进一步大幅度降低其成本的潜力已经有限。 该课题组认为通过技术创新,彻底改变光伏产业发展的技术路线,是未来大幅度降低光伏产业成本的根本出路。针对未来光伏产业低成本、环境友好的需要,课题组设计了以冷坩埚定向凝固技术去除硅材料中金属及过渡金属杂质为基础,同时与在线造渣脱硼技术,高真空电子束除磷技术相结合,以冶金硅为原料实现工业化生产光伏级高纯多晶硅铸锭的生产技术。该技术的高真空设备的真空度达到1×10-4Pa,硅中磷含量不高于0.15ppmw;采用渣洗除硼技术,硼含量小于0.3ppmw;采用冷坩埚定向凝固技术除金属杂质,硅中总金属杂质含量不高于0.1ppmw。 该技术的优点在于:该技术使多晶原料的生产与多晶铸锭有机结合,缩短了工艺流程,降低生产成本;该技术实施过程中没有废水、废气、废液的产生,生产过程环境友好;该技术通过冷坩埚技术的应用,彻底克服了困扰冶金法发展的瓶颈问题,即提纯过程来自于坩埚及热场的二次污染问题,产品质量高,重复性好;该技术实施过程中与传统的多晶硅生产过程相比,没有使用价格昂贵的高纯石英、石墨材料,大幅降低了生产成本。该技术生产的光伏级多晶硅的纯度达到了6.5N以上,多晶电池片其平均光电转换效率为17.1%。 该课题在前期取得的技术进展的基础上,开展以下有针对性的、关键的科学问题研究:用于硅提纯的冷坩埚设备优化问题;在电磁搅拌条件下硅提纯过程热力学、动力学问题;强交变电磁场条件下形成的温场特性的研究;该种材料硅晶体缺陷与杂质的研究、针对该种材料制备的电池片性能的研究及其与提纯工艺的关系等问题。在该基础上优化设备及提纯工艺。 另一方面,根据该技术生产的多晶硅物理、电学等特性进一步优化电池制备工艺,也会进一步提高电池片的光电转化效率。随着理论供研究的深入及工艺的优化,该技术生产的电池片综合性能会接近西门子法原料生产的电池片光电转化水平,目标为电池片平均光电转换效率接近18%,同时使后期电池片的光衰减争取降到零,使该技术生产的电池片综合指标达到甚至超过普通电池片的水平。解决低成本高质量太阳能级多晶硅规模化生产关键技术,满足光伏产业低成本原料生产的内在要求。综上所述,该技术恰恰适应了光伏产业发展的需要,能过低成本、环境友好、工业化大规模生产光伏级多晶硅锭,极大降低了光伏发电成本,从而促进光伏产业早日实现摆脱政府补贴,真正意义的、大规模的商业运行模式。由此带来的经济效益和社会效益是不言而喻的。
光伏材料切割固定用胶粘剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术属性说明本产品为新产品。目前,国内晶硅用切割胶豁剂基本依赖进口,国内没有具有竞争力的胶豁剂产品。近几年随着整个光伏产业的飞速发展,对于这种胶乳剂打破国外市场的垄断,期待国产化的需求越来越急切。本项目产品的成功开发,将打破国外产品的垄断,填补国内此项技术的空白,满足市场需求。技术创新点1、通过固化剂改性与复配,达成了“水洗脱胶”技术,实现了无污染、低能耗、快速脱胶。本项目产品使用常温自来水即可快速脱胶。2、通过固化控温技术,解决了在低放热条件下难快速固化的行业难题,既达到了低放热无气泡的要求,也提高了固化速度,提高硅棒切割效率。3、通过提高韧性,解决了环氧胶粘剂韧性低的问题,进而降低了硅棒切割时发生崩边的概率,大大提高了硅棒切割成品率,节约能源与成本。4、通过表面包覆纳米填料的制备与分散技术,解决了无机纳米填料在聚合物基体中的分散问题,提高产品的韧性和刚度。知识产权情况已申请国家专利一项,专利名:一种低放热室温固化环氧胶薪剂,专利申请号:201010597675.0。技术的成熟度目前该项目正处于客户试用及生产放大阶段,经过两年的研究和技术积累,技术已日趋成俗。关键的核心技术,例如水洗脱胶技术,环氧固化改性技术,纳米表面包覆增韧技术等关键核心技术,经过多次的重复试验,已经具备了良好的可靠性和可控性。并通过自身的学习摸索,形成了一整套成熟的工艺。技术的实用性和适用领域本项目产品具有很广的应用范围,月前应用最为广泛的是半导体硅晶棒切割,在切割硅棒时起到固定作用,切割完毕后,易冲洗脱胶。此外还可以应用于半导体硅片研磨时固定,光学镜片、切割研磨时固定,玻璃、石英等硬质、一脆质材料的精密切割研磨时固定。项目实施的重大前提条件该项目的实施不存在环保、能源、材料供给或特许准产证等方面的准入条件。适宜推广的地区本项目可推广的地区为太阳能新能源集中地,如河北,四川,江苏,江西,新疆等。对合作单位的基本要求合作单位需要有2000平米以上的生产车间,500万以上的注册资本,5人以上的销售团队。合作内容本项目可以通过技术转让、技术服务、技术入股、产品销售等形式与合作方进行合作,可以提供全套的技术方案,原料控制体系,产品质控体系。本项目团队在新材料的产业化开发方面拥有较雄厚的实力。已开发完成以及正在开发许多用于新能源(太阳能及LED等)、汽车、电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。希望和企业及工业园区开展各种形式的合作,包括但不限于技术服务、技术开发、技术咨询、合作产业化等。
高效率的分布式智能光伏云技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
研究背景: 太阳能光伏发电绿色无污染,而且我国太阳能资源丰富,水平面 总辐射约 1680 吉瓦(1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦),大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展,光伏发电成本已 经大幅度降低,光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段,进入了大规模推广的阶段。近年来,光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底, 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦,其中光伏电站 30.07 吉瓦,分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计,2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%,达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处: 分布式光伏系统便于实施,是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式,但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约,特别是过高的 后期维护费用,使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术,对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测,并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析,从而获得电站运行的性能 评价指标,以及可能影响电站性能的因素,并给出进行电站性能优化 的建议,提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术, 可进行无人化的值守和远程监控,大大降低运维费用。 相比国内产品,具有通信速率高、系统可靠稳定等优势,达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低,有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比,成本只有其 1/4 左右,具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压 监测模块,方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块,将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器,传输过程中进行了数据加密,保证数据的可靠性和安全性,所有的数据在云数据服务器内进行存储与处理,用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快,可靠性高等特点,具体 的技术指标如下:最大采集频率:120 次/分钟 自身平均功耗:5mA 峰值功耗:150mW 环境温度:-20~80℃ 最大电站规模:1GWp应用前景及社会价值: 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用,大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量,降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控,使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平,从而为节能降耗做贡献。
找到14项技术成果数据。
找技术 >带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
聚合物太阳电池具有器件结构简单、重量轻和可制备成柔性和半透明器件等突出优点,是具有重要应用前景的清洁可再生能源。该项目针对聚合物太阳电池中的关键光伏材料---共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体光伏材料进行了系统深入地研究,取得了系列重要创造性研究成果。主要科学发现如下:(1)从2004年开始,针对当时聚合物给体光伏材料吸收光谱不够宽和空穴迁移率较低的问题,国际上首次提出通过共轭侧链拓宽吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计合成了一系列带共轭侧链的宽吸收二维共轭聚唾吩给体光伏材料。该类聚合物具有宽的可见区吸收、较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率,这都有利于给体材料光伏性能的提高。一种带二(噻吩乙烯)共轭侧链的聚唾吩给体的光伏效率比最具代表性的聚(3-己基噻吩)(P3HT)提高了38%。该成果被国际同行肯定为带共轭支链的二维共轭聚合物的“Pioneeringworks”。(2)在上述二维共轭聚噻吩的研究基础上,首次把噻吩共轭侧链引入到苯并二唾吩(BDT)结构单元上,合成了一系列基于带噻吩共轭侧链BDT单元的二维共轭聚合物。与对应的烷氧基取代聚合物相比,这类二维共轭聚合物吸收光谱有所拓宽、HOMO能级有所下移、空穴迁移率有所提高,作为给体光伏材料的光伏性能都有显著提高。其中基于噻吩取代BDT和羰基取代并二噻吩的二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的光伏效率达到7.6%,为当年(2011年)聚合物太阳能电池的最高效率之一。这种二维共轭的结构设计思想得到了国际同行的广泛关注和发展,这类给体光伏材料被国际同行评价为取得了“the milestones”光伏效率。(3)针对P3HT/PCBM体系受体LUMO能级太低导致器件开路电压低的问题,提出通过使用富电子的茚双加成来提髙Csub60/sub的LUMO能级的思想,合成了茚双加成Csub60/sub衍生物ICBA。ICBA的LUMO能级较PCBM上移0.17eV,以其为受体、P3HT为给体的光伏电池提高到0.84 V,效率达到6.48%。考虑到Csub70/sub较CM较强的可见区吸收,该项目又进一步合成了茚双加成Csub70/sub衍生物ICsub70/subBA。通过使用氯萘添加剂,基于P3HT/ICsub70/subBA的光伏器件效率提髙到7.4%,创造了基于P3HT光伏器件效率的新记录。ICBA被国际同行评价为"remarkable"双加成富勒烯衍生物。该项目研究成果对聚合物太阳能电池光伏材料的研究起到了重要推动作用。8篇代表性论文包括dcc. Cheat. Res.(1篇)、J. Am. Chem. Soc. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Adv. Mater. (2篇)、Energy Environ. Sci.(1篇)和Adv. Fund. Mater. (1篇)。这8篇论文已被SCI他引4427次,单篇最高他引1338次。主要完成人李永舫在相关国内外学术会议上作大会报告和邀请报告100多次,其中2012年在美国召开的IUPAC世界高分子大会上有关二维共轭聚合物给体光伏材料的邀请报告获得美国化学会高分子学术报告奖。突显该项目研究成果在国际上的重要影响。
第三代高效太阳能电池的研发
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
一、项目简介 能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变,人类面临空前的能源危机和环境危机,人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中,光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理,直接将太阳光能转化为电能, 具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展,但作为主要能源还有较远距离,其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本,提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而,第一代晶硅太阳能电池耗材太多,进一步降低成本的空间已很少;目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题,严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池,采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理,达到高效、低成本、高可靠的目的,已引起科研界极大兴趣,并已成为研发热点。 二、前期研究基础 团队成员在新概念第三代光伏材料、光伏器件以及太阳能电池的数值模拟等方面进行了长期的研究。已开展了硅量子点镶嵌在非晶碳化硅中、纳米晶硅、石墨烯纳米墙、钙钛矿、全碳等光伏材料和光伏器件的研究;并采用 AMPS、Afors-Het 等数值模拟软件对第三代高效太阳能电池的结构进行优化。
聚合物太阳电池光伏材料的研究
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
摘要:该成果属于高分子与物理化学的交叉领域。主要发现点有: 1.首次提出通过共轭支链来拓宽共轭聚合物吸收光谱的思想,在国际上率先设计和合成了一系列具有共轭支链的宽吸收两维共轭聚噻吩衍生物。将两维共轭概念扩展到含苯并二噻吩和并噻吩的共聚物,获得了光伏性能达到国际领先水平的两维共轭聚合物给体材料。 2.率先报道了茚双加成富勒烯衍生物受体光伏材料,其较高的LUMO能级使聚(3-己基噻吩)给体的光伏效率提高60%以上。 3.首次使用可溶液加工的醇溶性钛螯合物负极修饰层提高了聚合物太阳的效率和稳定性,制备了具有反向结构的光伏器件。该成果发表SCI论文108篇,SCI他引2847次,10篇代表性论文他引1144次,单篇最高他引248次。应邀在Acc.Chem.Res.等期刊撰写综述文章4篇,在国内外学术会议上作大会报告和邀请报告50余次。
钙钛矿光伏器件的研究与应用
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目针对钙钛矿缺陷钝化这一科学问题,以研制出高效高稳定性的钙钛矿电池为目标,首先探究缺陷类型和生成机制有针对性地设计出T-A, T-D, D-T-A构型的有机小分子,利用供体(D) 、受体(A)以及共轭芳香杂环结构(m)的定向配位/键合能力,通过合理设计官能团及分子构型,实现多官能团协同纯化作用,高效地调控钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷,达到一种材料钝化多种类型缺陷的效果,通过材料表征、载流子动力学以及光伏性能研究,闻明相应的钝化机理,从分子角度揭示缺陷类型钝化分子构型-载流子动力学过程-器件性能之间的构效关系,为开发多功能钝化分子,研制出高效、高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供理论指导和实验基础 项目解决的主要技术问题:把光转化为电,减少传统燃料的污染,减少环境污染
自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:建筑业
技术简介
本发明公开了一种自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶,该屋顶包括光伏层、光热层、隔热层及百叶通风口。所述光伏层利用太阳能薄膜电池对进入室内的太阳辐射热进行吸收削弱,所述光热层利用多组热管对太阳辐射热进一步吸收削弱,所述隔热层利用一种隔热透光材料制成的薄膜将进入室内的辐射热阻挡在中庭外,所述百叶通风口可根据室外风速风向来调整通风方向及通风面积,从而使空气流动加速将热量带出室内。本发明采用光热光伏一体化玻璃屋顶,减少进入室内的太阳辐射热,降低建筑空调能耗;利用自然光源采光,降低建筑照明能耗,符合现代绿色建筑节能环保的理念。
一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明属于有机小分子光伏材料领域,公开了一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用。所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的结构如式Ⅰ,其中B和C分别代表端基染料基团,B和C不同;M是金属离子或氢;Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。本发明的非对称卟啉有机小分子光伏材料调节了分子的能级,提高了器件的开路电压;改善了材料的成膜性能,提高了器件性能。利用本发明的材料,采用溶液加工方法制备的有机光伏电池具有较好的器件性能,在太阳能电池上具有非常重要的应用前景。
微定向高效光伏硅片及组件技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
科技内容 利用独有的硅片、电池、组件、和系统的全产业链研发体系,致力于高效光伏的研发,不断提升光伏产品效率,降低光伏发电成本,最终达成光伏“平价上网”的目的。 其主要的科研内容如下 硅片方面:通过晶向优化形核技术研究和温度梯度铸锭热场设计,开发晶向优化多晶生长技术,提高硅片质量和转换效率;同时改善现有工艺、材料,提高多晶硅片的品质。开发应用晶向优化形核源,从晶体形核开始奠定高质量多晶硅片的基础,提高多晶硅片效率。 长晶工艺,采用在长晶工艺过程控制温度梯度,来控制高质量晶体的持续生长,大幅提升整体晶体质量,提高多晶硅片的质量及效率。铸锭热场,通过硬件条件控制高质量晶体的稳定生长,提高多晶硅片质量,提升多晶硅片效率。组件方面:通过全新设计理念,从光学、电学两方面优化组件,提升光学利用率,同时通过降低组件内部串联电阻,最大化提升组件的封装功率,提升光学利用率:该项目利用陷光贴膜技术,将此部分光线通过独有的定向反射结构将光线转移至附近的可利用的电池片正面,从“开源”出发,提升组件封装功率;电学降损,主要通过增加焊带横截面积,从而降低组件内部串联电阻,降低组件内部的电学损耗,从“截流”着手,侧面提升组件功率。 技术指标 硅片:电阻率1-3Ω.cm,少子寿命≥12μs,氧含量<8ppm,碳含量<8ppm,位错密度≤1×104。组件:提高组件受光面积3%左右,效率稳定提升1.8%,最终使组件功率提升3——5W左右,60片多晶组件达270W以上。 经济指标 2013年至2015年的销售额1541000万元,利润为231150万元,提供就业1000余人。科技进步作用及及应用推广情况:项目实施后,产品率先通过国际权威机构TUV莱茵检测认证,微定向高效光伏组件60片组件功率达270W以上,晶硅和组件产品已销往浙江某能源有限公司、江西省某电力设计院等多家知名企业,并出口至南非、日本、美国等国家,用户对推出的微定向光伏硅片和组件的试用及检测,均给予了很高的评价。
以冷坩埚为基础的光伏级多晶硅工业试验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
太阳能具有资源永不枯竭性、原料丰富、运行过程中零排放等优点,因此光伏发电被认为是未来最可靠、最安全环保的、可持续的能源供给方式。近几年,国内光伏产业规模快速扩张,产业链不断完善,制造成本持续下降,具备了较强的国际竞争能力。但时下光伏产业发展还需要政府补贴,只有进一步降低成本,使普通百姓能够真正用得起光伏电,届时光伏产业会迎来爆发式的增长。由于支持光伏产业发展的技术路线完全是照搬半导体行业的技术路线,因此在技术路线的基础上再进一步大幅度降低其成本的潜力已经有限。 该课题组认为通过技术创新,彻底改变光伏产业发展的技术路线,是未来大幅度降低光伏产业成本的根本出路。针对未来光伏产业低成本、环境友好的需要,课题组设计了以冷坩埚定向凝固技术去除硅材料中金属及过渡金属杂质为基础,同时与在线造渣脱硼技术,高真空电子束除磷技术相结合,以冶金硅为原料实现工业化生产光伏级高纯多晶硅铸锭的生产技术。该技术的高真空设备的真空度达到1×10-4Pa,硅中磷含量不高于0.15ppmw;采用渣洗除硼技术,硼含量小于0.3ppmw;采用冷坩埚定向凝固技术除金属杂质,硅中总金属杂质含量不高于0.1ppmw。 该技术的优点在于:该技术使多晶原料的生产与多晶铸锭有机结合,缩短了工艺流程,降低生产成本;该技术实施过程中没有废水、废气、废液的产生,生产过程环境友好;该技术通过冷坩埚技术的应用,彻底克服了困扰冶金法发展的瓶颈问题,即提纯过程来自于坩埚及热场的二次污染问题,产品质量高,重复性好;该技术实施过程中与传统的多晶硅生产过程相比,没有使用价格昂贵的高纯石英、石墨材料,大幅降低了生产成本。该技术生产的光伏级多晶硅的纯度达到了6.5N以上,多晶电池片其平均光电转换效率为17.1%。 该课题在前期取得的技术进展的基础上,开展以下有针对性的、关键的科学问题研究:用于硅提纯的冷坩埚设备优化问题;在电磁搅拌条件下硅提纯过程热力学、动力学问题;强交变电磁场条件下形成的温场特性的研究;该种材料硅晶体缺陷与杂质的研究、针对该种材料制备的电池片性能的研究及其与提纯工艺的关系等问题。在该基础上优化设备及提纯工艺。 另一方面,根据该技术生产的多晶硅物理、电学等特性进一步优化电池制备工艺,也会进一步提高电池片的光电转化效率。随着理论供研究的深入及工艺的优化,该技术生产的电池片综合性能会接近西门子法原料生产的电池片光电转化水平,目标为电池片平均光电转换效率接近18%,同时使后期电池片的光衰减争取降到零,使该技术生产的电池片综合指标达到甚至超过普通电池片的水平。解决低成本高质量太阳能级多晶硅规模化生产关键技术,满足光伏产业低成本原料生产的内在要求。综上所述,该技术恰恰适应了光伏产业发展的需要,能过低成本、环境友好、工业化大规模生产光伏级多晶硅锭,极大降低了光伏发电成本,从而促进光伏产业早日实现摆脱政府补贴,真正意义的、大规模的商业运行模式。由此带来的经济效益和社会效益是不言而喻的。
光伏材料切割固定用胶粘剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术属性说明本产品为新产品。目前,国内晶硅用切割胶豁剂基本依赖进口,国内没有具有竞争力的胶豁剂产品。近几年随着整个光伏产业的飞速发展,对于这种胶乳剂打破国外市场的垄断,期待国产化的需求越来越急切。本项目产品的成功开发,将打破国外产品的垄断,填补国内此项技术的空白,满足市场需求。技术创新点1、通过固化剂改性与复配,达成了“水洗脱胶”技术,实现了无污染、低能耗、快速脱胶。本项目产品使用常温自来水即可快速脱胶。2、通过固化控温技术,解决了在低放热条件下难快速固化的行业难题,既达到了低放热无气泡的要求,也提高了固化速度,提高硅棒切割效率。3、通过提高韧性,解决了环氧胶粘剂韧性低的问题,进而降低了硅棒切割时发生崩边的概率,大大提高了硅棒切割成品率,节约能源与成本。4、通过表面包覆纳米填料的制备与分散技术,解决了无机纳米填料在聚合物基体中的分散问题,提高产品的韧性和刚度。知识产权情况已申请国家专利一项,专利名:一种低放热室温固化环氧胶薪剂,专利申请号:201010597675.0。技术的成熟度目前该项目正处于客户试用及生产放大阶段,经过两年的研究和技术积累,技术已日趋成俗。关键的核心技术,例如水洗脱胶技术,环氧固化改性技术,纳米表面包覆增韧技术等关键核心技术,经过多次的重复试验,已经具备了良好的可靠性和可控性。并通过自身的学习摸索,形成了一整套成熟的工艺。技术的实用性和适用领域本项目产品具有很广的应用范围,月前应用最为广泛的是半导体硅晶棒切割,在切割硅棒时起到固定作用,切割完毕后,易冲洗脱胶。此外还可以应用于半导体硅片研磨时固定,光学镜片、切割研磨时固定,玻璃、石英等硬质、一脆质材料的精密切割研磨时固定。项目实施的重大前提条件该项目的实施不存在环保、能源、材料供给或特许准产证等方面的准入条件。适宜推广的地区本项目可推广的地区为太阳能新能源集中地,如河北,四川,江苏,江西,新疆等。对合作单位的基本要求合作单位需要有2000平米以上的生产车间,500万以上的注册资本,5人以上的销售团队。合作内容本项目可以通过技术转让、技术服务、技术入股、产品销售等形式与合作方进行合作,可以提供全套的技术方案,原料控制体系,产品质控体系。本项目团队在新材料的产业化开发方面拥有较雄厚的实力。已开发完成以及正在开发许多用于新能源(太阳能及LED等)、汽车、电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。希望和企业及工业园区开展各种形式的合作,包括但不限于技术服务、技术开发、技术咨询、合作产业化等。
高效率的分布式智能光伏云技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
研究背景: 太阳能光伏发电绿色无污染,而且我国太阳能资源丰富,水平面 总辐射约 1680 吉瓦(1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦),大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展,光伏发电成本已 经大幅度降低,光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段,进入了大规模推广的阶段。近年来,光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底, 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦,其中光伏电站 30.07 吉瓦,分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计,2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%,达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处: 分布式光伏系统便于实施,是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式,但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约,特别是过高的 后期维护费用,使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术,对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测,并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析,从而获得电站运行的性能 评价指标,以及可能影响电站性能的因素,并给出进行电站性能优化 的建议,提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术, 可进行无人化的值守和远程监控,大大降低运维费用。 相比国内产品,具有通信速率高、系统可靠稳定等优势,达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低,有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比,成本只有其 1/4 左右,具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压 监测模块,方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块,将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器,传输过程中进行了数据加密,保证数据的可靠性和安全性,所有的数据在云数据服务器内进行存储与处理,用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快,可靠性高等特点,具体 的技术指标如下:最大采集频率:120 次/分钟 自身平均功耗:5mA 峰值功耗:150mW 环境温度:-20~80℃ 最大电站规模:1GWp应用前景及社会价值: 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用,大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量,降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控,使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平,从而为节能降耗做贡献。
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找技术 >带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
聚合物太阳电池具有器件结构简单、重量轻和可制备成柔性和半透明器件等突出优点,是具有重要应用前景的清洁可再生能源。该项目针对聚合物太阳电池中的关键光伏材料---共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体光伏材料进行了系统深入地研究,取得了系列重要创造性研究成果。主要科学发现如下:(1)从2004年开始,针对当时聚合物给体光伏材料吸收光谱不够宽和空穴迁移率较低的问题,国际上首次提出通过共轭侧链拓宽吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计合成了一系列带共轭侧链的宽吸收二维共轭聚唾吩给体光伏材料。该类聚合物具有宽的可见区吸收、较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率,这都有利于给体材料光伏性能的提高。一种带二(噻吩乙烯)共轭侧链的聚唾吩给体的光伏效率比最具代表性的聚(3-己基噻吩)(P3HT)提高了38%。该成果被国际同行肯定为带共轭支链的二维共轭聚合物的“Pioneeringworks”。(2)在上述二维共轭聚噻吩的研究基础上,首次把噻吩共轭侧链引入到苯并二唾吩(BDT)结构单元上,合成了一系列基于带噻吩共轭侧链BDT单元的二维共轭聚合物。与对应的烷氧基取代聚合物相比,这类二维共轭聚合物吸收光谱有所拓宽、HOMO能级有所下移、空穴迁移率有所提高,作为给体光伏材料的光伏性能都有显著提高。其中基于噻吩取代BDT和羰基取代并二噻吩的二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的光伏效率达到7.6%,为当年(2011年)聚合物太阳能电池的最高效率之一。这种二维共轭的结构设计思想得到了国际同行的广泛关注和发展,这类给体光伏材料被国际同行评价为取得了“the milestones”光伏效率。(3)针对P3HT/PCBM体系受体LUMO能级太低导致器件开路电压低的问题,提出通过使用富电子的茚双加成来提髙Csub60/sub的LUMO能级的思想,合成了茚双加成Csub60/sub衍生物ICBA。ICBA的LUMO能级较PCBM上移0.17eV,以其为受体、P3HT为给体的光伏电池提高到0.84 V,效率达到6.48%。考虑到Csub70/sub较CM较强的可见区吸收,该项目又进一步合成了茚双加成Csub70/sub衍生物ICsub70/subBA。通过使用氯萘添加剂,基于P3HT/ICsub70/subBA的光伏器件效率提髙到7.4%,创造了基于P3HT光伏器件效率的新记录。ICBA被国际同行评价为"remarkable"双加成富勒烯衍生物。该项目研究成果对聚合物太阳能电池光伏材料的研究起到了重要推动作用。8篇代表性论文包括dcc. Cheat. Res.(1篇)、J. Am. Chem. Soc. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Adv. Mater. (2篇)、Energy Environ. Sci.(1篇)和Adv. Fund. Mater. (1篇)。这8篇论文已被SCI他引4427次,单篇最高他引1338次。主要完成人李永舫在相关国内外学术会议上作大会报告和邀请报告100多次,其中2012年在美国召开的IUPAC世界高分子大会上有关二维共轭聚合物给体光伏材料的邀请报告获得美国化学会高分子学术报告奖。突显该项目研究成果在国际上的重要影响。
第三代高效太阳能电池的研发
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
一、项目简介 能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变,人类面临空前的能源危机和环境危机,人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中,光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理,直接将太阳光能转化为电能, 具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展,但作为主要能源还有较远距离,其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本,提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而,第一代晶硅太阳能电池耗材太多,进一步降低成本的空间已很少;目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题,严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池,采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理,达到高效、低成本、高可靠的目的,已引起科研界极大兴趣,并已成为研发热点。 二、前期研究基础 团队成员在新概念第三代光伏材料、光伏器件以及太阳能电池的数值模拟等方面进行了长期的研究。已开展了硅量子点镶嵌在非晶碳化硅中、纳米晶硅、石墨烯纳米墙、钙钛矿、全碳等光伏材料和光伏器件的研究;并采用 AMPS、Afors-Het 等数值模拟软件对第三代高效太阳能电池的结构进行优化。
聚合物太阳电池光伏材料的研究
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
摘要:该成果属于高分子与物理化学的交叉领域。主要发现点有: 1.首次提出通过共轭支链来拓宽共轭聚合物吸收光谱的思想,在国际上率先设计和合成了一系列具有共轭支链的宽吸收两维共轭聚噻吩衍生物。将两维共轭概念扩展到含苯并二噻吩和并噻吩的共聚物,获得了光伏性能达到国际领先水平的两维共轭聚合物给体材料。 2.率先报道了茚双加成富勒烯衍生物受体光伏材料,其较高的LUMO能级使聚(3-己基噻吩)给体的光伏效率提高60%以上。 3.首次使用可溶液加工的醇溶性钛螯合物负极修饰层提高了聚合物太阳的效率和稳定性,制备了具有反向结构的光伏器件。该成果发表SCI论文108篇,SCI他引2847次,10篇代表性论文他引1144次,单篇最高他引248次。应邀在Acc.Chem.Res.等期刊撰写综述文章4篇,在国内外学术会议上作大会报告和邀请报告50余次。
钙钛矿光伏器件的研究与应用
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目针对钙钛矿缺陷钝化这一科学问题,以研制出高效高稳定性的钙钛矿电池为目标,首先探究缺陷类型和生成机制有针对性地设计出T-A, T-D, D-T-A构型的有机小分子,利用供体(D) 、受体(A)以及共轭芳香杂环结构(m)的定向配位/键合能力,通过合理设计官能团及分子构型,实现多官能团协同纯化作用,高效地调控钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷,达到一种材料钝化多种类型缺陷的效果,通过材料表征、载流子动力学以及光伏性能研究,闻明相应的钝化机理,从分子角度揭示缺陷类型钝化分子构型-载流子动力学过程-器件性能之间的构效关系,为开发多功能钝化分子,研制出高效、高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供理论指导和实验基础 项目解决的主要技术问题:把光转化为电,减少传统燃料的污染,减少环境污染
自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:建筑业
技术简介
本发明公开了一种自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶,该屋顶包括光伏层、光热层、隔热层及百叶通风口。所述光伏层利用太阳能薄膜电池对进入室内的太阳辐射热进行吸收削弱,所述光热层利用多组热管对太阳辐射热进一步吸收削弱,所述隔热层利用一种隔热透光材料制成的薄膜将进入室内的辐射热阻挡在中庭外,所述百叶通风口可根据室外风速风向来调整通风方向及通风面积,从而使空气流动加速将热量带出室内。本发明采用光热光伏一体化玻璃屋顶,减少进入室内的太阳辐射热,降低建筑空调能耗;利用自然光源采光,降低建筑照明能耗,符合现代绿色建筑节能环保的理念。
一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明属于有机小分子光伏材料领域,公开了一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用。所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的结构如式Ⅰ,其中B和C分别代表端基染料基团,B和C不同;M是金属离子或氢;Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。本发明的非对称卟啉有机小分子光伏材料调节了分子的能级,提高了器件的开路电压;改善了材料的成膜性能,提高了器件性能。利用本发明的材料,采用溶液加工方法制备的有机光伏电池具有较好的器件性能,在太阳能电池上具有非常重要的应用前景。
微定向高效光伏硅片及组件技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
科技内容 利用独有的硅片、电池、组件、和系统的全产业链研发体系,致力于高效光伏的研发,不断提升光伏产品效率,降低光伏发电成本,最终达成光伏“平价上网”的目的。 其主要的科研内容如下 硅片方面:通过晶向优化形核技术研究和温度梯度铸锭热场设计,开发晶向优化多晶生长技术,提高硅片质量和转换效率;同时改善现有工艺、材料,提高多晶硅片的品质。开发应用晶向优化形核源,从晶体形核开始奠定高质量多晶硅片的基础,提高多晶硅片效率。 长晶工艺,采用在长晶工艺过程控制温度梯度,来控制高质量晶体的持续生长,大幅提升整体晶体质量,提高多晶硅片的质量及效率。铸锭热场,通过硬件条件控制高质量晶体的稳定生长,提高多晶硅片质量,提升多晶硅片效率。组件方面:通过全新设计理念,从光学、电学两方面优化组件,提升光学利用率,同时通过降低组件内部串联电阻,最大化提升组件的封装功率,提升光学利用率:该项目利用陷光贴膜技术,将此部分光线通过独有的定向反射结构将光线转移至附近的可利用的电池片正面,从“开源”出发,提升组件封装功率;电学降损,主要通过增加焊带横截面积,从而降低组件内部串联电阻,降低组件内部的电学损耗,从“截流”着手,侧面提升组件功率。 技术指标 硅片:电阻率1-3Ω.cm,少子寿命≥12μs,氧含量<8ppm,碳含量<8ppm,位错密度≤1×104。组件:提高组件受光面积3%左右,效率稳定提升1.8%,最终使组件功率提升3——5W左右,60片多晶组件达270W以上。 经济指标 2013年至2015年的销售额1541000万元,利润为231150万元,提供就业1000余人。科技进步作用及及应用推广情况:项目实施后,产品率先通过国际权威机构TUV莱茵检测认证,微定向高效光伏组件60片组件功率达270W以上,晶硅和组件产品已销往浙江某能源有限公司、江西省某电力设计院等多家知名企业,并出口至南非、日本、美国等国家,用户对推出的微定向光伏硅片和组件的试用及检测,均给予了很高的评价。
以冷坩埚为基础的光伏级多晶硅工业试验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
太阳能具有资源永不枯竭性、原料丰富、运行过程中零排放等优点,因此光伏发电被认为是未来最可靠、最安全环保的、可持续的能源供给方式。近几年,国内光伏产业规模快速扩张,产业链不断完善,制造成本持续下降,具备了较强的国际竞争能力。但时下光伏产业发展还需要政府补贴,只有进一步降低成本,使普通百姓能够真正用得起光伏电,届时光伏产业会迎来爆发式的增长。由于支持光伏产业发展的技术路线完全是照搬半导体行业的技术路线,因此在技术路线的基础上再进一步大幅度降低其成本的潜力已经有限。 该课题组认为通过技术创新,彻底改变光伏产业发展的技术路线,是未来大幅度降低光伏产业成本的根本出路。针对未来光伏产业低成本、环境友好的需要,课题组设计了以冷坩埚定向凝固技术去除硅材料中金属及过渡金属杂质为基础,同时与在线造渣脱硼技术,高真空电子束除磷技术相结合,以冶金硅为原料实现工业化生产光伏级高纯多晶硅铸锭的生产技术。该技术的高真空设备的真空度达到1×10-4Pa,硅中磷含量不高于0.15ppmw;采用渣洗除硼技术,硼含量小于0.3ppmw;采用冷坩埚定向凝固技术除金属杂质,硅中总金属杂质含量不高于0.1ppmw。 该技术的优点在于:该技术使多晶原料的生产与多晶铸锭有机结合,缩短了工艺流程,降低生产成本;该技术实施过程中没有废水、废气、废液的产生,生产过程环境友好;该技术通过冷坩埚技术的应用,彻底克服了困扰冶金法发展的瓶颈问题,即提纯过程来自于坩埚及热场的二次污染问题,产品质量高,重复性好;该技术实施过程中与传统的多晶硅生产过程相比,没有使用价格昂贵的高纯石英、石墨材料,大幅降低了生产成本。该技术生产的光伏级多晶硅的纯度达到了6.5N以上,多晶电池片其平均光电转换效率为17.1%。 该课题在前期取得的技术进展的基础上,开展以下有针对性的、关键的科学问题研究:用于硅提纯的冷坩埚设备优化问题;在电磁搅拌条件下硅提纯过程热力学、动力学问题;强交变电磁场条件下形成的温场特性的研究;该种材料硅晶体缺陷与杂质的研究、针对该种材料制备的电池片性能的研究及其与提纯工艺的关系等问题。在该基础上优化设备及提纯工艺。 另一方面,根据该技术生产的多晶硅物理、电学等特性进一步优化电池制备工艺,也会进一步提高电池片的光电转化效率。随着理论供研究的深入及工艺的优化,该技术生产的电池片综合性能会接近西门子法原料生产的电池片光电转化水平,目标为电池片平均光电转换效率接近18%,同时使后期电池片的光衰减争取降到零,使该技术生产的电池片综合指标达到甚至超过普通电池片的水平。解决低成本高质量太阳能级多晶硅规模化生产关键技术,满足光伏产业低成本原料生产的内在要求。综上所述,该技术恰恰适应了光伏产业发展的需要,能过低成本、环境友好、工业化大规模生产光伏级多晶硅锭,极大降低了光伏发电成本,从而促进光伏产业早日实现摆脱政府补贴,真正意义的、大规模的商业运行模式。由此带来的经济效益和社会效益是不言而喻的。
光伏材料切割固定用胶粘剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术属性说明本产品为新产品。目前,国内晶硅用切割胶豁剂基本依赖进口,国内没有具有竞争力的胶豁剂产品。近几年随着整个光伏产业的飞速发展,对于这种胶乳剂打破国外市场的垄断,期待国产化的需求越来越急切。本项目产品的成功开发,将打破国外产品的垄断,填补国内此项技术的空白,满足市场需求。技术创新点1、通过固化剂改性与复配,达成了“水洗脱胶”技术,实现了无污染、低能耗、快速脱胶。本项目产品使用常温自来水即可快速脱胶。2、通过固化控温技术,解决了在低放热条件下难快速固化的行业难题,既达到了低放热无气泡的要求,也提高了固化速度,提高硅棒切割效率。3、通过提高韧性,解决了环氧胶粘剂韧性低的问题,进而降低了硅棒切割时发生崩边的概率,大大提高了硅棒切割成品率,节约能源与成本。4、通过表面包覆纳米填料的制备与分散技术,解决了无机纳米填料在聚合物基体中的分散问题,提高产品的韧性和刚度。知识产权情况已申请国家专利一项,专利名:一种低放热室温固化环氧胶薪剂,专利申请号:201010597675.0。技术的成熟度目前该项目正处于客户试用及生产放大阶段,经过两年的研究和技术积累,技术已日趋成俗。关键的核心技术,例如水洗脱胶技术,环氧固化改性技术,纳米表面包覆增韧技术等关键核心技术,经过多次的重复试验,已经具备了良好的可靠性和可控性。并通过自身的学习摸索,形成了一整套成熟的工艺。技术的实用性和适用领域本项目产品具有很广的应用范围,月前应用最为广泛的是半导体硅晶棒切割,在切割硅棒时起到固定作用,切割完毕后,易冲洗脱胶。此外还可以应用于半导体硅片研磨时固定,光学镜片、切割研磨时固定,玻璃、石英等硬质、一脆质材料的精密切割研磨时固定。项目实施的重大前提条件该项目的实施不存在环保、能源、材料供给或特许准产证等方面的准入条件。适宜推广的地区本项目可推广的地区为太阳能新能源集中地,如河北,四川,江苏,江西,新疆等。对合作单位的基本要求合作单位需要有2000平米以上的生产车间,500万以上的注册资本,5人以上的销售团队。合作内容本项目可以通过技术转让、技术服务、技术入股、产品销售等形式与合作方进行合作,可以提供全套的技术方案,原料控制体系,产品质控体系。本项目团队在新材料的产业化开发方面拥有较雄厚的实力。已开发完成以及正在开发许多用于新能源(太阳能及LED等)、汽车、电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。希望和企业及工业园区开展各种形式的合作,包括但不限于技术服务、技术开发、技术咨询、合作产业化等。
高效率的分布式智能光伏云技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
研究背景: 太阳能光伏发电绿色无污染,而且我国太阳能资源丰富,水平面 总辐射约 1680 吉瓦(1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦),大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展,光伏发电成本已 经大幅度降低,光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段,进入了大规模推广的阶段。近年来,光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底, 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦,其中光伏电站 30.07 吉瓦,分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计,2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%,达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处: 分布式光伏系统便于实施,是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式,但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约,特别是过高的 后期维护费用,使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术,对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测,并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析,从而获得电站运行的性能 评价指标,以及可能影响电站性能的因素,并给出进行电站性能优化 的建议,提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术, 可进行无人化的值守和远程监控,大大降低运维费用。 相比国内产品,具有通信速率高、系统可靠稳定等优势,达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低,有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比,成本只有其 1/4 左右,具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压 监测模块,方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块,将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器,传输过程中进行了数据加密,保证数据的可靠性和安全性,所有的数据在云数据服务器内进行存储与处理,用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快,可靠性高等特点,具体 的技术指标如下:最大采集频率:120 次/分钟 自身平均功耗:5mA 峰值功耗:150mW 环境温度:-20~80℃ 最大电站规模:1GWp应用前景及社会价值: 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用,大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量,降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控,使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平,从而为节能降耗做贡献。
找到14项技术成果数据。
找技术 >带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
聚合物太阳电池具有器件结构简单、重量轻和可制备成柔性和半透明器件等突出优点,是具有重要应用前景的清洁可再生能源。该项目针对聚合物太阳电池中的关键光伏材料---共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体光伏材料进行了系统深入地研究,取得了系列重要创造性研究成果。主要科学发现如下:(1)从2004年开始,针对当时聚合物给体光伏材料吸收光谱不够宽和空穴迁移率较低的问题,国际上首次提出通过共轭侧链拓宽吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计合成了一系列带共轭侧链的宽吸收二维共轭聚唾吩给体光伏材料。该类聚合物具有宽的可见区吸收、较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率,这都有利于给体材料光伏性能的提高。一种带二(噻吩乙烯)共轭侧链的聚唾吩给体的光伏效率比最具代表性的聚(3-己基噻吩)(P3HT)提高了38%。该成果被国际同行肯定为带共轭支链的二维共轭聚合物的“Pioneeringworks”。(2)在上述二维共轭聚噻吩的研究基础上,首次把噻吩共轭侧链引入到苯并二唾吩(BDT)结构单元上,合成了一系列基于带噻吩共轭侧链BDT单元的二维共轭聚合物。与对应的烷氧基取代聚合物相比,这类二维共轭聚合物吸收光谱有所拓宽、HOMO能级有所下移、空穴迁移率有所提高,作为给体光伏材料的光伏性能都有显著提高。其中基于噻吩取代BDT和羰基取代并二噻吩的二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的光伏效率达到7.6%,为当年(2011年)聚合物太阳能电池的最高效率之一。这种二维共轭的结构设计思想得到了国际同行的广泛关注和发展,这类给体光伏材料被国际同行评价为取得了“the milestones”光伏效率。(3)针对P3HT/PCBM体系受体LUMO能级太低导致器件开路电压低的问题,提出通过使用富电子的茚双加成来提髙Csub60/sub的LUMO能级的思想,合成了茚双加成Csub60/sub衍生物ICBA。ICBA的LUMO能级较PCBM上移0.17eV,以其为受体、P3HT为给体的光伏电池提高到0.84 V,效率达到6.48%。考虑到Csub70/sub较CM较强的可见区吸收,该项目又进一步合成了茚双加成Csub70/sub衍生物ICsub70/subBA。通过使用氯萘添加剂,基于P3HT/ICsub70/subBA的光伏器件效率提髙到7.4%,创造了基于P3HT光伏器件效率的新记录。ICBA被国际同行评价为"remarkable"双加成富勒烯衍生物。该项目研究成果对聚合物太阳能电池光伏材料的研究起到了重要推动作用。8篇代表性论文包括dcc. Cheat. Res.(1篇)、J. Am. Chem. Soc. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Adv. Mater. (2篇)、Energy Environ. Sci.(1篇)和Adv. Fund. Mater. (1篇)。这8篇论文已被SCI他引4427次,单篇最高他引1338次。主要完成人李永舫在相关国内外学术会议上作大会报告和邀请报告100多次,其中2012年在美国召开的IUPAC世界高分子大会上有关二维共轭聚合物给体光伏材料的邀请报告获得美国化学会高分子学术报告奖。突显该项目研究成果在国际上的重要影响。
第三代高效太阳能电池的研发
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
一、项目简介 能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变,人类面临空前的能源危机和环境危机,人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中,光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理,直接将太阳光能转化为电能, 具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展,但作为主要能源还有较远距离,其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本,提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而,第一代晶硅太阳能电池耗材太多,进一步降低成本的空间已很少;目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题,严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池,采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理,达到高效、低成本、高可靠的目的,已引起科研界极大兴趣,并已成为研发热点。 二、前期研究基础 团队成员在新概念第三代光伏材料、光伏器件以及太阳能电池的数值模拟等方面进行了长期的研究。已开展了硅量子点镶嵌在非晶碳化硅中、纳米晶硅、石墨烯纳米墙、钙钛矿、全碳等光伏材料和光伏器件的研究;并采用 AMPS、Afors-Het 等数值模拟软件对第三代高效太阳能电池的结构进行优化。
聚合物太阳电池光伏材料的研究
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
摘要:该成果属于高分子与物理化学的交叉领域。主要发现点有: 1.首次提出通过共轭支链来拓宽共轭聚合物吸收光谱的思想,在国际上率先设计和合成了一系列具有共轭支链的宽吸收两维共轭聚噻吩衍生物。将两维共轭概念扩展到含苯并二噻吩和并噻吩的共聚物,获得了光伏性能达到国际领先水平的两维共轭聚合物给体材料。 2.率先报道了茚双加成富勒烯衍生物受体光伏材料,其较高的LUMO能级使聚(3-己基噻吩)给体的光伏效率提高60%以上。 3.首次使用可溶液加工的醇溶性钛螯合物负极修饰层提高了聚合物太阳的效率和稳定性,制备了具有反向结构的光伏器件。该成果发表SCI论文108篇,SCI他引2847次,10篇代表性论文他引1144次,单篇最高他引248次。应邀在Acc.Chem.Res.等期刊撰写综述文章4篇,在国内外学术会议上作大会报告和邀请报告50余次。
钙钛矿光伏器件的研究与应用
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目针对钙钛矿缺陷钝化这一科学问题,以研制出高效高稳定性的钙钛矿电池为目标,首先探究缺陷类型和生成机制有针对性地设计出T-A, T-D, D-T-A构型的有机小分子,利用供体(D) 、受体(A)以及共轭芳香杂环结构(m)的定向配位/键合能力,通过合理设计官能团及分子构型,实现多官能团协同纯化作用,高效地调控钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷,达到一种材料钝化多种类型缺陷的效果,通过材料表征、载流子动力学以及光伏性能研究,闻明相应的钝化机理,从分子角度揭示缺陷类型钝化分子构型-载流子动力学过程-器件性能之间的构效关系,为开发多功能钝化分子,研制出高效、高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供理论指导和实验基础 项目解决的主要技术问题:把光转化为电,减少传统燃料的污染,减少环境污染
自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:建筑业
技术简介
本发明公开了一种自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶,该屋顶包括光伏层、光热层、隔热层及百叶通风口。所述光伏层利用太阳能薄膜电池对进入室内的太阳辐射热进行吸收削弱,所述光热层利用多组热管对太阳辐射热进一步吸收削弱,所述隔热层利用一种隔热透光材料制成的薄膜将进入室内的辐射热阻挡在中庭外,所述百叶通风口可根据室外风速风向来调整通风方向及通风面积,从而使空气流动加速将热量带出室内。本发明采用光热光伏一体化玻璃屋顶,减少进入室内的太阳辐射热,降低建筑空调能耗;利用自然光源采光,降低建筑照明能耗,符合现代绿色建筑节能环保的理念。
一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明属于有机小分子光伏材料领域,公开了一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用。所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的结构如式Ⅰ,其中B和C分别代表端基染料基团,B和C不同;M是金属离子或氢;Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。本发明的非对称卟啉有机小分子光伏材料调节了分子的能级,提高了器件的开路电压;改善了材料的成膜性能,提高了器件性能。利用本发明的材料,采用溶液加工方法制备的有机光伏电池具有较好的器件性能,在太阳能电池上具有非常重要的应用前景。
微定向高效光伏硅片及组件技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
科技内容 利用独有的硅片、电池、组件、和系统的全产业链研发体系,致力于高效光伏的研发,不断提升光伏产品效率,降低光伏发电成本,最终达成光伏“平价上网”的目的。 其主要的科研内容如下 硅片方面:通过晶向优化形核技术研究和温度梯度铸锭热场设计,开发晶向优化多晶生长技术,提高硅片质量和转换效率;同时改善现有工艺、材料,提高多晶硅片的品质。开发应用晶向优化形核源,从晶体形核开始奠定高质量多晶硅片的基础,提高多晶硅片效率。 长晶工艺,采用在长晶工艺过程控制温度梯度,来控制高质量晶体的持续生长,大幅提升整体晶体质量,提高多晶硅片的质量及效率。铸锭热场,通过硬件条件控制高质量晶体的稳定生长,提高多晶硅片质量,提升多晶硅片效率。组件方面:通过全新设计理念,从光学、电学两方面优化组件,提升光学利用率,同时通过降低组件内部串联电阻,最大化提升组件的封装功率,提升光学利用率:该项目利用陷光贴膜技术,将此部分光线通过独有的定向反射结构将光线转移至附近的可利用的电池片正面,从“开源”出发,提升组件封装功率;电学降损,主要通过增加焊带横截面积,从而降低组件内部串联电阻,降低组件内部的电学损耗,从“截流”着手,侧面提升组件功率。 技术指标 硅片:电阻率1-3Ω.cm,少子寿命≥12μs,氧含量<8ppm,碳含量<8ppm,位错密度≤1×104。组件:提高组件受光面积3%左右,效率稳定提升1.8%,最终使组件功率提升3——5W左右,60片多晶组件达270W以上。 经济指标 2013年至2015年的销售额1541000万元,利润为231150万元,提供就业1000余人。科技进步作用及及应用推广情况:项目实施后,产品率先通过国际权威机构TUV莱茵检测认证,微定向高效光伏组件60片组件功率达270W以上,晶硅和组件产品已销往浙江某能源有限公司、江西省某电力设计院等多家知名企业,并出口至南非、日本、美国等国家,用户对推出的微定向光伏硅片和组件的试用及检测,均给予了很高的评价。
以冷坩埚为基础的光伏级多晶硅工业试验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
太阳能具有资源永不枯竭性、原料丰富、运行过程中零排放等优点,因此光伏发电被认为是未来最可靠、最安全环保的、可持续的能源供给方式。近几年,国内光伏产业规模快速扩张,产业链不断完善,制造成本持续下降,具备了较强的国际竞争能力。但时下光伏产业发展还需要政府补贴,只有进一步降低成本,使普通百姓能够真正用得起光伏电,届时光伏产业会迎来爆发式的增长。由于支持光伏产业发展的技术路线完全是照搬半导体行业的技术路线,因此在技术路线的基础上再进一步大幅度降低其成本的潜力已经有限。 该课题组认为通过技术创新,彻底改变光伏产业发展的技术路线,是未来大幅度降低光伏产业成本的根本出路。针对未来光伏产业低成本、环境友好的需要,课题组设计了以冷坩埚定向凝固技术去除硅材料中金属及过渡金属杂质为基础,同时与在线造渣脱硼技术,高真空电子束除磷技术相结合,以冶金硅为原料实现工业化生产光伏级高纯多晶硅铸锭的生产技术。该技术的高真空设备的真空度达到1×10-4Pa,硅中磷含量不高于0.15ppmw;采用渣洗除硼技术,硼含量小于0.3ppmw;采用冷坩埚定向凝固技术除金属杂质,硅中总金属杂质含量不高于0.1ppmw。 该技术的优点在于:该技术使多晶原料的生产与多晶铸锭有机结合,缩短了工艺流程,降低生产成本;该技术实施过程中没有废水、废气、废液的产生,生产过程环境友好;该技术通过冷坩埚技术的应用,彻底克服了困扰冶金法发展的瓶颈问题,即提纯过程来自于坩埚及热场的二次污染问题,产品质量高,重复性好;该技术实施过程中与传统的多晶硅生产过程相比,没有使用价格昂贵的高纯石英、石墨材料,大幅降低了生产成本。该技术生产的光伏级多晶硅的纯度达到了6.5N以上,多晶电池片其平均光电转换效率为17.1%。 该课题在前期取得的技术进展的基础上,开展以下有针对性的、关键的科学问题研究:用于硅提纯的冷坩埚设备优化问题;在电磁搅拌条件下硅提纯过程热力学、动力学问题;强交变电磁场条件下形成的温场特性的研究;该种材料硅晶体缺陷与杂质的研究、针对该种材料制备的电池片性能的研究及其与提纯工艺的关系等问题。在该基础上优化设备及提纯工艺。 另一方面,根据该技术生产的多晶硅物理、电学等特性进一步优化电池制备工艺,也会进一步提高电池片的光电转化效率。随着理论供研究的深入及工艺的优化,该技术生产的电池片综合性能会接近西门子法原料生产的电池片光电转化水平,目标为电池片平均光电转换效率接近18%,同时使后期电池片的光衰减争取降到零,使该技术生产的电池片综合指标达到甚至超过普通电池片的水平。解决低成本高质量太阳能级多晶硅规模化生产关键技术,满足光伏产业低成本原料生产的内在要求。综上所述,该技术恰恰适应了光伏产业发展的需要,能过低成本、环境友好、工业化大规模生产光伏级多晶硅锭,极大降低了光伏发电成本,从而促进光伏产业早日实现摆脱政府补贴,真正意义的、大规模的商业运行模式。由此带来的经济效益和社会效益是不言而喻的。
光伏材料切割固定用胶粘剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术属性说明本产品为新产品。目前,国内晶硅用切割胶豁剂基本依赖进口,国内没有具有竞争力的胶豁剂产品。近几年随着整个光伏产业的飞速发展,对于这种胶乳剂打破国外市场的垄断,期待国产化的需求越来越急切。本项目产品的成功开发,将打破国外产品的垄断,填补国内此项技术的空白,满足市场需求。技术创新点1、通过固化剂改性与复配,达成了“水洗脱胶”技术,实现了无污染、低能耗、快速脱胶。本项目产品使用常温自来水即可快速脱胶。2、通过固化控温技术,解决了在低放热条件下难快速固化的行业难题,既达到了低放热无气泡的要求,也提高了固化速度,提高硅棒切割效率。3、通过提高韧性,解决了环氧胶粘剂韧性低的问题,进而降低了硅棒切割时发生崩边的概率,大大提高了硅棒切割成品率,节约能源与成本。4、通过表面包覆纳米填料的制备与分散技术,解决了无机纳米填料在聚合物基体中的分散问题,提高产品的韧性和刚度。知识产权情况已申请国家专利一项,专利名:一种低放热室温固化环氧胶薪剂,专利申请号:201010597675.0。技术的成熟度目前该项目正处于客户试用及生产放大阶段,经过两年的研究和技术积累,技术已日趋成俗。关键的核心技术,例如水洗脱胶技术,环氧固化改性技术,纳米表面包覆增韧技术等关键核心技术,经过多次的重复试验,已经具备了良好的可靠性和可控性。并通过自身的学习摸索,形成了一整套成熟的工艺。技术的实用性和适用领域本项目产品具有很广的应用范围,月前应用最为广泛的是半导体硅晶棒切割,在切割硅棒时起到固定作用,切割完毕后,易冲洗脱胶。此外还可以应用于半导体硅片研磨时固定,光学镜片、切割研磨时固定,玻璃、石英等硬质、一脆质材料的精密切割研磨时固定。项目实施的重大前提条件该项目的实施不存在环保、能源、材料供给或特许准产证等方面的准入条件。适宜推广的地区本项目可推广的地区为太阳能新能源集中地,如河北,四川,江苏,江西,新疆等。对合作单位的基本要求合作单位需要有2000平米以上的生产车间,500万以上的注册资本,5人以上的销售团队。合作内容本项目可以通过技术转让、技术服务、技术入股、产品销售等形式与合作方进行合作,可以提供全套的技术方案,原料控制体系,产品质控体系。本项目团队在新材料的产业化开发方面拥有较雄厚的实力。已开发完成以及正在开发许多用于新能源(太阳能及LED等)、汽车、电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。希望和企业及工业园区开展各种形式的合作,包括但不限于技术服务、技术开发、技术咨询、合作产业化等。
高效率的分布式智能光伏云技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
研究背景: 太阳能光伏发电绿色无污染,而且我国太阳能资源丰富,水平面 总辐射约 1680 吉瓦(1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦),大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展,光伏发电成本已 经大幅度降低,光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段,进入了大规模推广的阶段。近年来,光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底, 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦,其中光伏电站 30.07 吉瓦,分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计,2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%,达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处: 分布式光伏系统便于实施,是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式,但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约,特别是过高的 后期维护费用,使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术,对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测,并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析,从而获得电站运行的性能 评价指标,以及可能影响电站性能的因素,并给出进行电站性能优化 的建议,提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术, 可进行无人化的值守和远程监控,大大降低运维费用。 相比国内产品,具有通信速率高、系统可靠稳定等优势,达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低,有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比,成本只有其 1/4 左右,具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压 监测模块,方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块,将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器,传输过程中进行了数据加密,保证数据的可靠性和安全性,所有的数据在云数据服务器内进行存储与处理,用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快,可靠性高等特点,具体 的技术指标如下:最大采集频率:120 次/分钟 自身平均功耗:5mA 峰值功耗:150mW 环境温度:-20~80℃ 最大电站规模:1GWp应用前景及社会价值: 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用,大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量,降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控,使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平,从而为节能降耗做贡献。
找到14项技术成果数据。
找技术 >带共轭侧链的聚合物给体和茚双加成富勒烯受体光伏材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
聚合物太阳电池具有器件结构简单、重量轻和可制备成柔性和半透明器件等突出优点,是具有重要应用前景的清洁可再生能源。该项目针对聚合物太阳电池中的关键光伏材料---共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体光伏材料进行了系统深入地研究,取得了系列重要创造性研究成果。主要科学发现如下:(1)从2004年开始,针对当时聚合物给体光伏材料吸收光谱不够宽和空穴迁移率较低的问题,国际上首次提出通过共轭侧链拓宽吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计合成了一系列带共轭侧链的宽吸收二维共轭聚唾吩给体光伏材料。该类聚合物具有宽的可见区吸收、较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率,这都有利于给体材料光伏性能的提高。一种带二(噻吩乙烯)共轭侧链的聚唾吩给体的光伏效率比最具代表性的聚(3-己基噻吩)(P3HT)提高了38%。该成果被国际同行肯定为带共轭支链的二维共轭聚合物的“Pioneeringworks”。(2)在上述二维共轭聚噻吩的研究基础上,首次把噻吩共轭侧链引入到苯并二唾吩(BDT)结构单元上,合成了一系列基于带噻吩共轭侧链BDT单元的二维共轭聚合物。与对应的烷氧基取代聚合物相比,这类二维共轭聚合物吸收光谱有所拓宽、HOMO能级有所下移、空穴迁移率有所提高,作为给体光伏材料的光伏性能都有显著提高。其中基于噻吩取代BDT和羰基取代并二噻吩的二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的光伏效率达到7.6%,为当年(2011年)聚合物太阳能电池的最高效率之一。这种二维共轭的结构设计思想得到了国际同行的广泛关注和发展,这类给体光伏材料被国际同行评价为取得了“the milestones”光伏效率。(3)针对P3HT/PCBM体系受体LUMO能级太低导致器件开路电压低的问题,提出通过使用富电子的茚双加成来提髙Csub60/sub的LUMO能级的思想,合成了茚双加成Csub60/sub衍生物ICBA。ICBA的LUMO能级较PCBM上移0.17eV,以其为受体、P3HT为给体的光伏电池提高到0.84 V,效率达到6.48%。考虑到Csub70/sub较CM较强的可见区吸收,该项目又进一步合成了茚双加成Csub70/sub衍生物ICsub70/subBA。通过使用氯萘添加剂,基于P3HT/ICsub70/subBA的光伏器件效率提髙到7.4%,创造了基于P3HT光伏器件效率的新记录。ICBA被国际同行评价为"remarkable"双加成富勒烯衍生物。该项目研究成果对聚合物太阳能电池光伏材料的研究起到了重要推动作用。8篇代表性论文包括dcc. Cheat. Res.(1篇)、J. Am. Chem. Soc. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇)、Adv. Mater. (2篇)、Energy Environ. Sci.(1篇)和Adv. Fund. Mater. (1篇)。这8篇论文已被SCI他引4427次,单篇最高他引1338次。主要完成人李永舫在相关国内外学术会议上作大会报告和邀请报告100多次,其中2012年在美国召开的IUPAC世界高分子大会上有关二维共轭聚合物给体光伏材料的邀请报告获得美国化学会高分子学术报告奖。突显该项目研究成果在国际上的重要影响。
第三代高效太阳能电池的研发
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
一、项目简介 能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变,人类面临空前的能源危机和环境危机,人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中,光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理,直接将太阳光能转化为电能, 具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展,但作为主要能源还有较远距离,其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本,提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而,第一代晶硅太阳能电池耗材太多,进一步降低成本的空间已很少;目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题,严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池,采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理,达到高效、低成本、高可靠的目的,已引起科研界极大兴趣,并已成为研发热点。 二、前期研究基础 团队成员在新概念第三代光伏材料、光伏器件以及太阳能电池的数值模拟等方面进行了长期的研究。已开展了硅量子点镶嵌在非晶碳化硅中、纳米晶硅、石墨烯纳米墙、钙钛矿、全碳等光伏材料和光伏器件的研究;并采用 AMPS、Afors-Het 等数值模拟软件对第三代高效太阳能电池的结构进行优化。
聚合物太阳电池光伏材料的研究
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
摘要:该成果属于高分子与物理化学的交叉领域。主要发现点有: 1.首次提出通过共轭支链来拓宽共轭聚合物吸收光谱的思想,在国际上率先设计和合成了一系列具有共轭支链的宽吸收两维共轭聚噻吩衍生物。将两维共轭概念扩展到含苯并二噻吩和并噻吩的共聚物,获得了光伏性能达到国际领先水平的两维共轭聚合物给体材料。 2.率先报道了茚双加成富勒烯衍生物受体光伏材料,其较高的LUMO能级使聚(3-己基噻吩)给体的光伏效率提高60%以上。 3.首次使用可溶液加工的醇溶性钛螯合物负极修饰层提高了聚合物太阳的效率和稳定性,制备了具有反向结构的光伏器件。该成果发表SCI论文108篇,SCI他引2847次,10篇代表性论文他引1144次,单篇最高他引248次。应邀在Acc.Chem.Res.等期刊撰写综述文章4篇,在国内外学术会议上作大会报告和邀请报告50余次。
钙钛矿光伏器件的研究与应用
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目针对钙钛矿缺陷钝化这一科学问题,以研制出高效高稳定性的钙钛矿电池为目标,首先探究缺陷类型和生成机制有针对性地设计出T-A, T-D, D-T-A构型的有机小分子,利用供体(D) 、受体(A)以及共轭芳香杂环结构(m)的定向配位/键合能力,通过合理设计官能团及分子构型,实现多官能团协同纯化作用,高效地调控钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷,达到一种材料钝化多种类型缺陷的效果,通过材料表征、载流子动力学以及光伏性能研究,闻明相应的钝化机理,从分子角度揭示缺陷类型钝化分子构型-载流子动力学过程-器件性能之间的构效关系,为开发多功能钝化分子,研制出高效、高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供理论指导和实验基础 项目解决的主要技术问题:把光转化为电,减少传统燃料的污染,减少环境污染
自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:建筑业
技术简介
本发明公开了一种自清洁光热光伏一体化隔热通风可透光玻璃屋顶,该屋顶包括光伏层、光热层、隔热层及百叶通风口。所述光伏层利用太阳能薄膜电池对进入室内的太阳辐射热进行吸收削弱,所述光热层利用多组热管对太阳辐射热进一步吸收削弱,所述隔热层利用一种隔热透光材料制成的薄膜将进入室内的辐射热阻挡在中庭外,所述百叶通风口可根据室外风速风向来调整通风方向及通风面积,从而使空气流动加速将热量带出室内。本发明采用光热光伏一体化玻璃屋顶,减少进入室内的太阳辐射热,降低建筑空调能耗;利用自然光源采光,降低建筑照明能耗,符合现代绿色建筑节能环保的理念。
一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明属于有机小分子光伏材料领域,公开了一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用。所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的结构如式Ⅰ,其中B和C分别代表端基染料基团,B和C不同;M是金属离子或氢;Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。本发明的非对称卟啉有机小分子光伏材料调节了分子的能级,提高了器件的开路电压;改善了材料的成膜性能,提高了器件性能。利用本发明的材料,采用溶液加工方法制备的有机光伏电池具有较好的器件性能,在太阳能电池上具有非常重要的应用前景。
微定向高效光伏硅片及组件技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
科技内容 利用独有的硅片、电池、组件、和系统的全产业链研发体系,致力于高效光伏的研发,不断提升光伏产品效率,降低光伏发电成本,最终达成光伏“平价上网”的目的。 其主要的科研内容如下 硅片方面:通过晶向优化形核技术研究和温度梯度铸锭热场设计,开发晶向优化多晶生长技术,提高硅片质量和转换效率;同时改善现有工艺、材料,提高多晶硅片的品质。开发应用晶向优化形核源,从晶体形核开始奠定高质量多晶硅片的基础,提高多晶硅片效率。 长晶工艺,采用在长晶工艺过程控制温度梯度,来控制高质量晶体的持续生长,大幅提升整体晶体质量,提高多晶硅片的质量及效率。铸锭热场,通过硬件条件控制高质量晶体的稳定生长,提高多晶硅片质量,提升多晶硅片效率。组件方面:通过全新设计理念,从光学、电学两方面优化组件,提升光学利用率,同时通过降低组件内部串联电阻,最大化提升组件的封装功率,提升光学利用率:该项目利用陷光贴膜技术,将此部分光线通过独有的定向反射结构将光线转移至附近的可利用的电池片正面,从“开源”出发,提升组件封装功率;电学降损,主要通过增加焊带横截面积,从而降低组件内部串联电阻,降低组件内部的电学损耗,从“截流”着手,侧面提升组件功率。 技术指标 硅片:电阻率1-3Ω.cm,少子寿命≥12μs,氧含量<8ppm,碳含量<8ppm,位错密度≤1×104。组件:提高组件受光面积3%左右,效率稳定提升1.8%,最终使组件功率提升3——5W左右,60片多晶组件达270W以上。 经济指标 2013年至2015年的销售额1541000万元,利润为231150万元,提供就业1000余人。科技进步作用及及应用推广情况:项目实施后,产品率先通过国际权威机构TUV莱茵检测认证,微定向高效光伏组件60片组件功率达270W以上,晶硅和组件产品已销往浙江某能源有限公司、江西省某电力设计院等多家知名企业,并出口至南非、日本、美国等国家,用户对推出的微定向光伏硅片和组件的试用及检测,均给予了很高的评价。
以冷坩埚为基础的光伏级多晶硅工业试验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
太阳能具有资源永不枯竭性、原料丰富、运行过程中零排放等优点,因此光伏发电被认为是未来最可靠、最安全环保的、可持续的能源供给方式。近几年,国内光伏产业规模快速扩张,产业链不断完善,制造成本持续下降,具备了较强的国际竞争能力。但时下光伏产业发展还需要政府补贴,只有进一步降低成本,使普通百姓能够真正用得起光伏电,届时光伏产业会迎来爆发式的增长。由于支持光伏产业发展的技术路线完全是照搬半导体行业的技术路线,因此在技术路线的基础上再进一步大幅度降低其成本的潜力已经有限。 该课题组认为通过技术创新,彻底改变光伏产业发展的技术路线,是未来大幅度降低光伏产业成本的根本出路。针对未来光伏产业低成本、环境友好的需要,课题组设计了以冷坩埚定向凝固技术去除硅材料中金属及过渡金属杂质为基础,同时与在线造渣脱硼技术,高真空电子束除磷技术相结合,以冶金硅为原料实现工业化生产光伏级高纯多晶硅铸锭的生产技术。该技术的高真空设备的真空度达到1×10-4Pa,硅中磷含量不高于0.15ppmw;采用渣洗除硼技术,硼含量小于0.3ppmw;采用冷坩埚定向凝固技术除金属杂质,硅中总金属杂质含量不高于0.1ppmw。 该技术的优点在于:该技术使多晶原料的生产与多晶铸锭有机结合,缩短了工艺流程,降低生产成本;该技术实施过程中没有废水、废气、废液的产生,生产过程环境友好;该技术通过冷坩埚技术的应用,彻底克服了困扰冶金法发展的瓶颈问题,即提纯过程来自于坩埚及热场的二次污染问题,产品质量高,重复性好;该技术实施过程中与传统的多晶硅生产过程相比,没有使用价格昂贵的高纯石英、石墨材料,大幅降低了生产成本。该技术生产的光伏级多晶硅的纯度达到了6.5N以上,多晶电池片其平均光电转换效率为17.1%。 该课题在前期取得的技术进展的基础上,开展以下有针对性的、关键的科学问题研究:用于硅提纯的冷坩埚设备优化问题;在电磁搅拌条件下硅提纯过程热力学、动力学问题;强交变电磁场条件下形成的温场特性的研究;该种材料硅晶体缺陷与杂质的研究、针对该种材料制备的电池片性能的研究及其与提纯工艺的关系等问题。在该基础上优化设备及提纯工艺。 另一方面,根据该技术生产的多晶硅物理、电学等特性进一步优化电池制备工艺,也会进一步提高电池片的光电转化效率。随着理论供研究的深入及工艺的优化,该技术生产的电池片综合性能会接近西门子法原料生产的电池片光电转化水平,目标为电池片平均光电转换效率接近18%,同时使后期电池片的光衰减争取降到零,使该技术生产的电池片综合指标达到甚至超过普通电池片的水平。解决低成本高质量太阳能级多晶硅规模化生产关键技术,满足光伏产业低成本原料生产的内在要求。综上所述,该技术恰恰适应了光伏产业发展的需要,能过低成本、环境友好、工业化大规模生产光伏级多晶硅锭,极大降低了光伏发电成本,从而促进光伏产业早日实现摆脱政府补贴,真正意义的、大规模的商业运行模式。由此带来的经济效益和社会效益是不言而喻的。
光伏材料切割固定用胶粘剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术属性说明本产品为新产品。目前,国内晶硅用切割胶豁剂基本依赖进口,国内没有具有竞争力的胶豁剂产品。近几年随着整个光伏产业的飞速发展,对于这种胶乳剂打破国外市场的垄断,期待国产化的需求越来越急切。本项目产品的成功开发,将打破国外产品的垄断,填补国内此项技术的空白,满足市场需求。技术创新点1、通过固化剂改性与复配,达成了“水洗脱胶”技术,实现了无污染、低能耗、快速脱胶。本项目产品使用常温自来水即可快速脱胶。2、通过固化控温技术,解决了在低放热条件下难快速固化的行业难题,既达到了低放热无气泡的要求,也提高了固化速度,提高硅棒切割效率。3、通过提高韧性,解决了环氧胶粘剂韧性低的问题,进而降低了硅棒切割时发生崩边的概率,大大提高了硅棒切割成品率,节约能源与成本。4、通过表面包覆纳米填料的制备与分散技术,解决了无机纳米填料在聚合物基体中的分散问题,提高产品的韧性和刚度。知识产权情况已申请国家专利一项,专利名:一种低放热室温固化环氧胶薪剂,专利申请号:201010597675.0。技术的成熟度目前该项目正处于客户试用及生产放大阶段,经过两年的研究和技术积累,技术已日趋成俗。关键的核心技术,例如水洗脱胶技术,环氧固化改性技术,纳米表面包覆增韧技术等关键核心技术,经过多次的重复试验,已经具备了良好的可靠性和可控性。并通过自身的学习摸索,形成了一整套成熟的工艺。技术的实用性和适用领域本项目产品具有很广的应用范围,月前应用最为广泛的是半导体硅晶棒切割,在切割硅棒时起到固定作用,切割完毕后,易冲洗脱胶。此外还可以应用于半导体硅片研磨时固定,光学镜片、切割研磨时固定,玻璃、石英等硬质、一脆质材料的精密切割研磨时固定。项目实施的重大前提条件该项目的实施不存在环保、能源、材料供给或特许准产证等方面的准入条件。适宜推广的地区本项目可推广的地区为太阳能新能源集中地,如河北,四川,江苏,江西,新疆等。对合作单位的基本要求合作单位需要有2000平米以上的生产车间,500万以上的注册资本,5人以上的销售团队。合作内容本项目可以通过技术转让、技术服务、技术入股、产品销售等形式与合作方进行合作,可以提供全套的技术方案,原料控制体系,产品质控体系。本项目团队在新材料的产业化开发方面拥有较雄厚的实力。已开发完成以及正在开发许多用于新能源(太阳能及LED等)、汽车、电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。希望和企业及工业园区开展各种形式的合作,包括但不限于技术服务、技术开发、技术咨询、合作产业化等。
高效率的分布式智能光伏云技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
研究背景: 太阳能光伏发电绿色无污染,而且我国太阳能资源丰富,水平面 总辐射约 1680 吉瓦(1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦),大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展,光伏发电成本已 经大幅度降低,光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段,进入了大规模推广的阶段。近年来,光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底, 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦,其中光伏电站 30.07 吉瓦,分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计,2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%,达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处: 分布式光伏系统便于实施,是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式,但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约,特别是过高的 后期维护费用,使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术,对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测,并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析,从而获得电站运行的性能 评价指标,以及可能影响电站性能的因素,并给出进行电站性能优化 的建议,提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术, 可进行无人化的值守和远程监控,大大降低运维费用。 相比国内产品,具有通信速率高、系统可靠稳定等优势,达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低,有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比,成本只有其 1/4 左右,具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压 监测模块,方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块,将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器,传输过程中进行了数据加密,保证数据的可靠性和安全性,所有的数据在云数据服务器内进行存储与处理,用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快,可靠性高等特点,具体 的技术指标如下:最大采集频率:120 次/分钟 自身平均功耗:5mA 峰值功耗:150mW 环境温度:-20~80℃ 最大电站规模:1GWp应用前景及社会价值: 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用,大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量,降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控,使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平,从而为节能降耗做贡献。