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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
聚偏氟乙烯基電極材料及其超級電容器的制備方法
本發明涉及一種聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器及其電極材料制備方法。該方法包括：（1）聚偏氟乙烯混合液制備；（2）聚偏氟乙烯復合膜制備；（3）對復合膜活化處理，制得扣式與卷繞式超級電容器的聚偏氟乙烯膜電極材料。以聚偏氟乙烯膜材料為扣式與卷繞式超級電容器的電極，制備成扣式超級電容器與卷繞式超級電容器。本發明制備的電極材料，不用直接添加活性物質，其成本低、充放電速度快、工藝簡單；制備的扣式與卷繞式超級電容器充放電性能好、循環壽命長；且電極材料可加工為任意大小，其厚度大約為85～120μm，符合器件小型化的要求及擴大其應用范圍。
四川大學
2021-04-11
一種生物活性仿生磷酸鈣納米材料及其制備方法和用途
本發明公開的生物活性仿生磷酸鈣納米材料，是含硅、鍶、鋅和鎂中至少兩種元素的納米磷酸鈣顆粒，其組分以氧化物形式表示的質量百分數含量為：CaO？40～55％；P2O538～44％；SiO20～0.3％；SrO？0～5.5％；ZnO？0～3.5％；MgO0～4.5％；H2O？3～8％，上述組分之和為100％，且SiO2、ZnO、MgO和SrO至少兩種物質不同時為0。其制備方法是向模擬體液中添加含側鏈羧基的鏈式聚合物溶液，并加入含硅、鍶、鋅和鎂中至少兩種離子的無機鹽溶液，反應陳化，析出微量元素協同摻雜的仿生磷酸鈣納米粒，過濾、洗滌、干燥而成。這種納米材料在骨組織中能持續降解并同步釋放鈣、磷酸根離子和微量元素，適宜于人體骨齒損傷修復應用。本發明具有制備工藝簡單、納米粒形貌和尺寸容易控制、微量元素復合比例易于操控等特點。
浙江大學
2021-04-11
可生物降解的生物活性摻鍶硫酸鈣材料、制備方法及應用
本發明公開了一種可生物降解的生物活性摻鍶硫酸鈣材料、制備方法及應用。其制備方法是將含Ca2+和Sr2+的溶液與十二烷基磺酸鈉溶液混合，再將該混合溶液滴加到持續超聲和攪拌處理的含SO42-的無機鹽溶液中，析出摻鍶二水硫酸鈣微粒，經過濾、洗滌、干燥后，在150~170oC熱處理后轉化為摻鍶α-半水硫酸鈣微粒，再按固/液比0.5~2.0的比例將摻鍶α-半水硫酸鈣微粒與生理鹽水調和形成糊狀物，經水化反應并固化形成的材料。這種材料在骨損傷中持續降解并釋放鈣、鍶和硫酸根離子，適宜于各種人體骨齒損傷修復、藥物緩釋等應用。本發明具有制備工藝簡單、微粒形貌和尺寸容易控制、鍶摻雜比例易于操控等特點。
浙江大學
2021-04-11
一種表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料及其制備和應用
本發明公開了一種表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料及其制備和應用。所述表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料的制備方法包括以下步驟：1)將金屬鹽溶解于有機溶劑中，形成透明溶液、2)將步驟1)中的透明溶液與軟膜板劑混合，得到二者充分均勻分散的分散液，充分混合形成金屬鹽凝膠、3)將步驟2)中得到的金屬鹽凝膠制備成干凝膠、4)將步驟3)中得到的干凝膠高溫煅燒，所得灰分即為表面氧缺陷多孔金屬氧化物、本方法能夠同步合成出表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料。制備方法相對簡單，在形成多孔結構的同時增加了材料表面的氧空穴濃度，改變了材料的電子結構，可應用于吸附、光電催化及電池領域。
清華大學
2021-04-10
一種高熵合金增強的鋁基復合材料及其制備方法
該專利技術由廣東興發鋁業有限公司和華南理工大學共同開發，并在廣東興發鋁業有限公司進行產業化實施。解決了現有技術中顆粒增強鋁基復合材料的強度和塑性不能兼顧的問題，滿足了地鐵等軌道交通對強度、硬度和韌性的高要求。專利產品“地鐵剛性懸掛匯流排鋁合金型材”具有輕量化、強度高、韌性好、導電性能好、載流界面大、易安裝等優點，被認定為“廣東省高新技術產品”，在廣州地鐵、佛山地鐵、上海地鐵等軌道交通建設中得到廣泛的應用，得到應用單位的高度認可。截至2017年12月底，專利實施企業累計新增銷售額1.9895億元，累計新增利潤1795.3萬元，累計創匯達615.4萬元。獲得了中國專利優秀獎。
華南理工大學
2021-04-10
一種空心納米碳球組裝介孔碳纖維材料的制備方法
簡介：本發明公開了一種空心納米碳球組裝介孔碳纖維材料的方法，屬于介孔碳材料的制備技術領域。該方法以氨三乙酸和可溶性金屬亞鐵鹽或鎳鹽為原料，溶劑熱法合成金屬配合物纖維前驅體，將配合物纖維前驅體在密閉條件或氬氣氣氛下焙燒可得由核殼結構納米球組裝的碳/金屬氧化物(金屬)復合物，將復合物纖維中納米球的核(金屬氧化物(金屬))經酸蝕后，即可獲得富含羧基基團、由納米空心球組裝而成的碳纖維材料。本發明的制備方法具有工藝簡單，溶劑可回收再循環利用，制備成本低廉等優點；所制備的碳材料由納米空心球組裝而成，結構新穎，在吸附、催化劑載體等領域具有良好的應用前景。
安徽工業大學
2021-04-11
一種微孔過渡族金屬有機框架材料及其制備和使用方法
本發明涉及微孔過渡族金屬有機框架材料及其制備和使用方法，該材料的結構式為：[Cu2(C29H14O8)(H2O)2]7(C3H7NO)(H2O)。采用將過渡族金屬銅鹽和5, 5’-(9H-芴-2, 7-二基)間苯二甲酸在溶劑熱條件下制備，工藝簡單，成本低。將微孔過渡族金屬有機框架物活化后具有不飽和金屬位點以及空曠的不帶有端基配位水的微孔。該材料熱穩定性好，具有良好的小分子氣體乙炔、乙烯、乙烷和甲烷儲存性能，具有從乙炔和甲烷、乙烯和甲烷或乙烷和甲烷的混合氣體中選擇性分離甲烷的性能，以及從乙炔和二氧化碳的混合氣體中選擇性分離乙炔的性能。
浙江大學
2021-04-11
Bi2Te3薄片/石墨烯復合材料及其制備方法和應用
本發明公開了一種Bi2Te3薄片/石墨烯復合材料，由微米級Bi2Te3薄片和石墨烯組成。由于石墨烯的分散、承載及隔離作用，可有效阻止微米Bi2Te3薄片在熱處理過程中的燒結，以保持晶界對聲子的有效散射，對提高Bi2Te3材料的熱電性能具有重大意義。該復合材料可作為熱電材料。本發明還公開了該復合材料的一步水熱法或一步溶劑熱法的制備方法，具有工藝簡單、成本低、周期短、能耗低等優點。
浙江大學
2021-04-11
基于紅外線輻照的石墨烯/聚合物復合材料的制備方法
本發明公開了一種基于紅外線輻照的石墨烯/聚合物復合材料的制備方法，包括以下步驟：1）將氧化石墨溶液與聚合物溶液或者聚合物乳液混合，得到混合液，澆注或者紡絲，干燥至總溶劑的重量百分含量小于等于50%，得到復合產物；2）在紅外線加熱燈輻照下將復合產物中的溶劑除去并進行氧化石墨的還原反應，得到石墨烯/聚合物復合材料。本發明制備方法中，利用紅外線加熱燈輻照下制備石墨烯/聚合物復合材料，工藝非常簡便、生產成本很低，有利于工業化大規模生產，聚合物可選擇不同的種類，可以制備不同的石墨烯/聚合物復合材料，可以滿足不同的生產和使用要求，在導電高分子復合材料以及薄膜、纖維等領域具有廣闊的應用前景。
浙江大學
2021-04-11