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本發(fā)明涉及一種納米結(jié)構(gòu)的氧化亞銅基PIN結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法。該太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)包括：襯底；P型氧化亞銅納米線陣列，該P(yáng)型氧化亞銅納米線陣列生長(zhǎng)在襯底上；絕緣層，該絕緣層沉積在P型氧化亞銅納米線陣列表面；N型層，該N型層填充在絕緣層外并且形成一層薄膜；N型歐姆電極，該N型歐姆電極制作在N型層上；P型歐姆電極，該P(yáng)型歐姆電極制作在P型氧化亞銅納米線陣列層上。本發(fā)明中納米線陣列結(jié)構(gòu)可提高電池的結(jié)面積，減小載流子的擴(kuò)散距離，PIN結(jié)構(gòu)可有效增大耗盡層寬度，大大提高載流子的分離和收集效率，從而提高太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明采用的原料豐富、廉價(jià)、無(wú)污染，采用的制備方法有電化學(xué)沉積法、磁控濺射法及電子束蒸發(fā)法，都可以大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，有廣闊的發(fā)展前景。

課題組開展形狀記憶聚合物及其復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的研究，自主研發(fā)了適用于航天環(huán)境的多種類、不同系列的形狀記憶聚合物材料，這些材料能滿足高低軌道等不同極端空間環(huán)境的需求。與形狀記憶合金不同，形狀記憶聚合物是一種激勵(lì)響應(yīng)聚合物材料（圖1），具有主動(dòng)可控大變形（20%-500%）、驅(qū)動(dòng)方式多樣、剛度可變等特性，可被設(shè)計(jì)成集驅(qū)動(dòng)與承載功能一體化的部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，未來有望部分替代復(fù)雜的機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本次搭載的“基于形狀記憶聚合物智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的可展開柔性太陽(yáng)能電池系統(tǒng)”主要包括哈工大研制的形狀記憶復(fù)合材料鎖緊釋放機(jī)構(gòu)、形狀記憶聚合物復(fù)合材料可展開梁和上海空間電源研究所研制的柔性太陽(yáng)能薄膜電池。基于復(fù)合材料力學(xué)理論和結(jié)構(gòu)精細(xì)化設(shè)計(jì)，形狀記憶聚合物復(fù)合材料結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)柔性太陽(yáng)能電池的鎖緊、釋放和展開，及展開后高剛度可承載等功能。

新能源學(xué)院趙學(xué)波教授領(lǐng)銜的氫能團(tuán)隊(duì)在具有工業(yè)應(yīng)用前景的丙烷氧化脫氫制丙烯高性能催化劑研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文《含硼金屬有機(jī)框架化合物衍生的球形超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Journal of the American Chemical Society發(fā)表。我校2016級(jí)博士生曹磊、新能源學(xué)院代鵬程副教授為該論文共同第一作者，新能源學(xué)院趙學(xué)波教授、代鵬程副教授、昆士蘭大學(xué)Yusuke Yamauchi教授為共同通訊作者，中國(guó)石油大學(xué)（華東）為第一署名單位。 丙烯是極為重要的大宗化工基礎(chǔ)原料，后續(xù)衍生出的眾多有機(jī)化工產(chǎn)品在建筑、汽車、包裝紡織等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。近年來隨著丙烯下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)張，傳統(tǒng)的丙烯來源已無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，因而亟需開發(fā)新的丙烯來源。丙烷氧化脫氫制丙烯具有底物轉(zhuǎn)化率高、工藝能耗低和無(wú)積碳不易失活等優(yōu)勢(shì)，極具工業(yè)應(yīng)用前景。但是由于產(chǎn)物丙烯容易與氧化劑發(fā)生過度氧化，降低了目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性，從而讓丙烷氧化脫氫工藝一直無(wú)法達(dá)到工業(yè)化的要求。因此，開發(fā)一種高效催化劑，抑制過度氧化，提升產(chǎn)物中丙烯的選擇性是推動(dòng)丙烷氧化脫氫發(fā)展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烴選擇性最高的丙烷氧化脫氫催化劑，但是單程烯烴收率離工業(yè)化需求仍有一定差距。通過可控合成提高活性物種在氮化硼表面的含量和分散度是一種提升催化性能的有效途徑。構(gòu)建分層的三維結(jié)構(gòu)，尤其是基于二維氮化硼納米片為基本單元的球狀三維結(jié)構(gòu)，有助于提高邊緣活性物種的含量。除豐富的邊緣活性位點(diǎn)外，特殊的三維球狀結(jié)構(gòu)促使反應(yīng)混合氣沿著球面進(jìn)行有效地?cái)U(kuò)散并充分與活性位接觸，提高催化劑的催化活性。然而迄今為止，如何控制氮化硼納米片自組裝形成三維球狀超結(jié)構(gòu)仍是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)性的工作。 針對(duì)上述問題，研究人員以金屬有機(jī)框架化合物（MOFs）為前驅(qū)體，通過溶劑熱轉(zhuǎn)換的方式制備了三維球形超結(jié)構(gòu)MOFs納米片（SS-MOFNSs），并進(jìn)一步以SS-MOFNSs為自犧牲模板，制備了球形超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片（SS-BNNSs）催化劑。 SS-BNNSs在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能，510 ºC的操作溫度下，產(chǎn)物中烯烴的收率達(dá)到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），遠(yuǎn)超商業(yè)化的氮化硼納米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面積的氮化硼纖維（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通過系統(tǒng)的表征可以發(fā)現(xiàn)，SS-BNNSs表面富含B-OH，讓催化劑無(wú)須活化就可以直接催化反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)特殊的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)提高了活性物種的分散度，利于反應(yīng)氣與活性位點(diǎn)快速接觸和產(chǎn)物丙烯的迅速脫附，提升了產(chǎn)物丙烯的單程收率。SS-BNNSs自組裝的構(gòu)造過程和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)帶來的性能提升拓寬了催化劑的設(shè)計(jì)思路。 該研究成果獲得審稿專家充分肯定，審稿專家一致認(rèn)為該工作提出的含硼MOFs衍生三維超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片具有很好的創(chuàng)新性，其作為丙烷氧化脫氫催化劑表現(xiàn)出的高烯烴收率在工業(yè)應(yīng)用方面具有較大潛力，為丙烷氧化脫氫催化劑的研究提供了新的參考。

熱電材料是能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能直接相互轉(zhuǎn)換的新能源材料，在熱電制冷和廢熱發(fā)電等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)于提高現(xiàn)有能源利用率和緩解能源危機(jī)有重要作用。然而熱電材料大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用面對(duì)著成本高效率低的瓶頸，因此，開發(fā)利用原料豐富、廉價(jià)、低毒的熱電材料越來越受到研究者的關(guān)注。SnSe作為近年來熱電材料中的研究熱點(diǎn)，保持著目前熱電材料中最高品質(zhì)因子 (ZT)的世界記錄。其優(yōu)異的熱電性能主要來源于其超高的功率因子和超低的晶格熱導(dǎo)率。它的低導(dǎo)熱性已經(jīng)成功解釋（何佳清等課題組有報(bào)道），然而高的功率因子等電性能都間接地進(jìn)行解釋，沒有直接和強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。角分辨光電子能譜儀(ARPES)是研究其電屬性最好的實(shí)驗(yàn)方法，它是一種可以直接測(cè)量單晶樣品能帶結(jié)構(gòu)的高端儀器。 在本論文中，陸強(qiáng)聲等利用我校測(cè)試中心的ARPES儀器對(duì)無(wú)摻雜和空穴摻雜的SnSe單晶在不同溫度 (80 – 600 K)下的能帶結(jié)構(gòu)作了系統(tǒng)性的測(cè)量。根據(jù)測(cè)量和數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，他們認(rèn)為該體系價(jià)帶頂?shù)目昭ㄓ行з|(zhì)量比理論值要大，并且溫度越低，有效質(zhì)量越大。由這一結(jié)論出發(fā)，結(jié)合簡(jiǎn)單的單帶輸運(yùn)模型，他們發(fā)現(xiàn)這種有效質(zhì)量的異常增加可以定量解釋該體系在測(cè)量溫度下的電屬性。因此，論文為解釋硒化錫熱電材料的電學(xué)行為提供了一種新的思路。

本發(fā)明公開了一種含陽(yáng)離子的釕絡(luò)合物染料及其制備的染料敏 化太陽(yáng)能電池。該釕絡(luò)合物染料含有機(jī)陽(yáng)離子，能改善染料敏化太陽(yáng) 能電池的光電性能，具體地，能提高染料敏化太陽(yáng)能電池的短路電流、 開路電壓和填充因子，從而明顯提高染料敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換 效率。

本發(fā)明公開了一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池與超級(jí)電容器集成件及制 備方法，其包括超級(jí)電容器和兩塊鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組，超級(jí)電容器 包括表面印刷有碳電極的導(dǎo)電基底，導(dǎo)電基底夾在兩塊太陽(yáng)能電池組 中間，并由固態(tài)電解質(zhì)層隔離;鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組包括多個(gè)串聯(lián)的太陽(yáng)能電池單元，太陽(yáng)能電池單元包括導(dǎo)電基底、光陽(yáng)極、鈣鈦礦層 和碳電極，其中，位于左端的太陽(yáng)能電池單元的碳電極既作為鈣鈦礦 太陽(yáng)能電池組的正極，又作為超級(jí)電容器的正極，位于右端的太陽(yáng)能 電池單元的導(dǎo)電基底與超級(jí)電容器的導(dǎo)電基底相連，使光照產(chǎn)生的電 子傳輸于超級(jí)電容

太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的界面蒸發(fā)是一種綠色環(huán)保、可再生、有前途的用于海水淡化和廢水凈化的新方法，可以長(zhǎng)期且有效的解決淡水資源短缺的問題。本科技創(chuàng)新成果為一種太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的基于納米復(fù)合光熱膜的海水淡化 / 廢水凈化裝置。通過調(diào)整納米復(fù)合光熱膜的相比例等因素，實(shí)現(xiàn)光熱膜的選擇與滲透率的平衡。納米復(fù)合有利于形成多層微孔結(jié)構(gòu)，促使光在膜內(nèi)部發(fā)生多次內(nèi)反射，并可以為蒸發(fā)提供足夠的水輸運(yùn)通道。納米復(fù)合光熱膜具有協(xié)同效應(yīng)，既可以實(shí)現(xiàn)高的水蒸發(fā)速率和蒸發(fā)率，又對(duì)有機(jī)染料、鹽離子以及重金屬離子等具有高的去除率。