|
搜索
搜 索
高等教育領域數字化綜合服務平臺
硅基薄膜太陽能電池制備技術
本項目采用隧道結技術實現疊層太陽能電池的制備，擴展電池的光譜收集范圍，提高電池的轉換效率。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
太陽能是大自然賜予人類最清潔，最豐富的能源資源，目前商用的太陽能電池以晶體硅電池為主，由于晶體硅消耗硅料較多，近年來人們一直致力于開發硅薄膜電池。非晶硅薄膜電池已經實現了商業化生產并有了一定的市場份額，但它仍存在不足之處，包括光致衰減效應和轉換效率不高(約6％)等。本項目在國家863計劃課題(2006AA03Z219)支持下，開展了以多晶硅薄膜、微晶硅薄膜和納米晶薄膜的制備和相關材料的單結與疊層硅基太陽能電池關鍵技術研究，已經申請發明專利5項，發表科研論文20余篇。
三、創新點以及主要技術指標
1.利用LPCVD方法和自擴散技術生長多晶硅p-n結，結合層轉移技術制備多晶硅薄膜太陽能電池；
2．采用金屬誘導晶化和快速熱處理技術實現優質多晶硅薄膜的制備并在低溫下制備太陽能電池；
3.在PECVD和HWCVD生長硅薄膜時，通過生長溫度，氣體流量，氫氣稀釋比，腔室氣壓等參數實現微晶硅或者納米晶薄膜的生長；
4.采用雙層膜技術減小表面處入射光的反射并實現表面鈍化，提高入射光的收集率和少數載流子壽命；
5.采用高低結結構增加光生載流子的收集效率；
6.采用隧道結技術實現疊層太陽能電池的制備，擴展電池的光譜收集范圍，提高電池的轉換效率。
四、知識產權及獲獎
國家863項目(2006AA03Z219)
南京航空航天大學
2022-08-12
適用于綠色建筑的智能控溫薄膜
通過對建筑物窗體的研究，自主研發出一種能夠智能控制調節溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應溫度改變自身結構和光學性能的材料，可以使得窗體對太陽光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發生變化，在可見光保持一定透過率（>50%）的前提下，使得夏天進入房間的太陽輻射少，冬天進入房間的太陽輻射多，從而保證房間舒適度的同時降低室內制冷采暖能耗。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
宋炳坷
材料/微電子學與固體電子學
2016/2019
趙起
材料/微電子學與固體電子學
2016、2018
劉帥
管理/企業管理
2016/2019
徐志龍
材料/材料學
2017/2020
王子璇
材料/集成電路工程
2017/2020
肖智戈
管理/管理科學與工程
2017/2020
范煒
材料/材料學
2017/2020
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
高彥峰
材料/材料學
研究員
材料學
四、項目簡介
通過對建筑物窗體的研究，自主研發出一種能夠智能控制調節溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應溫度改變自身結構和光學性能的材料，可以使得窗體對太陽光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發生變化，在可見光保持一定透過率（>50%）的前提下，使得夏天進入房間的太陽輻射少，冬天進入房間的太陽輻射多，從而保證房間舒適度的同時降低室內制冷采暖能耗。該產品設計著眼于當前最先進的技術，立足于建筑節能材料研究前沿，以本團隊關鍵技術作為支撐，目前團隊制備的VO2基智能窗相關技術指標均處于世界領先地位。由于產品綠色友好，環保節能，適用于溫帶和熱帶絕大部分地區的建筑建造以及城市基礎建筑節能改造，因此具有可觀的應用前景和積極的社會意義。
上海大學
2022-08-12
提高 700MPa 強度級高合金化 7000 系鋁合金抗腐蝕性能的方法
項目簡介 一種提高 700MPa 強度級高合金化 7000 系鋁合金抗腐蝕性能的方法，其特征是它由 預回復（ 250 ℃×24 h+300 ℃×6 h+350 ℃×6 h+400 ℃×6 h ）、 固 溶 （450℃×2h+460℃×2h+470℃×2h 保溫后室溫水淬）、預變形（2%的塑性變形）和時效 （121℃×24h）組成。 產品性能、指標 本發明能在不降低合金強度的情況下，顯著提高合金的抗晶間腐蝕和抗剝落腐蝕性158 能。 合作方式
江蘇大學
2021-04-14
鋁合金半固態成形技術及設備
在國家“863”計劃的支持下，合作研制開發的鋁合金半固態成形技術及設備已經成熟，研制的電磁攪拌制備鋁合金半固態坯料連鑄設備可以制造直徑為50~100mm的鋁合金非枝晶半固態連鑄棒料，研制的感應加熱技術可以將鋁合金非枝晶坯料快速加熱到固液兩相區，半固態坯料溫度差可控制在1~2℃之內，研制的鋁合金半固態成形技術可成形各種鋁合金零件毛坯。目前，該項目已經通過國家“863”計劃組織的專家委員會的驗收。 目前制備鋁合金半固態連鑄坯料的最佳工藝是電磁攪拌方法，該工藝制備的半固態連鑄坯料純凈, 不易卷入氣體, 控制方便, 產量大。鋁合金半固態連鑄坯料的最佳重熔加熱工藝是電磁感應加熱，該工藝加熱速度快、效率高，組織均勻，坯料不易變形。非枝晶鋁合金在半固態成形中不會噴濺，凝固收縮小，毛坯致密，能夠熱處理強化；毛坯不存在宏觀偏析, 性能更均勻；可以實現近終成形，大為減少機加工量，降低生產成本；易于實現機械化或自動化操作，生產效率高；減輕了模具的熱沖擊, 提高了模具的壽命。 目前，鋁合金半固態成形應用主要集中在汽車零件和耐壓閥體零件毛坯，如汽車制動總泵殼、油道、輪轂等，也可以應用于其他要求較高的零件毛坯，如航空、摩托車用鋁合金零件等。
北京科技大學
2021-04-11
鑄造合金熱物性參數綜合評價系統
該成果主要用于測量液態金屬的熱物性參數，包括粘度、表面張力、密度、電導率四個熱物性參數的測量。
哈爾濱理工大學
2021-05-04
超輕鎂鋰合金及其復合材料
鎂鋰合金及其復合材料具有高的比強度和比剛度、優良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產品等領域有著廣闊的應用前景。 本項目研制了鎂鋰基合金及其復合材料的設計技術、熔煉技術、成型工藝和表面處理技術，設計開發了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復合材料，建立了鎂鋰合金及其復合材料全鏈條中試制備平臺，部分產品樣品已經在航空航天、單兵裝備等領域獲得試用。 現已建成材料試制平臺包括超細粉體制備中試線→100kg級鎂鋰合金真空熔煉系統→638T擠壓中試線→微弧氧化+電泳中試線→機械加工→產品檢測等一套輕合金及其復合材料產品試制所需的專用裝備，在鎂鋰基復合材料制備方面形成了專門的制造技術、檢測技術和工藝規范，可以滿足小批量鎂鋰合金及其復合材料制備方面的需求。 鎂鋰合金及其復合材料是世界上最輕的金屬結構材料，具有良好的導熱、導電、延展性，在航空航天、國防軍工等領域有著廣泛的應用。隨著當今世界對結構材料輕量化、減重節能、環保以及可持續發展的要求日益提高，鎂鋰合金在需要輕量化結構材料的交通、電子、醫療產品等領域也展現出廣闊的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-10
深度多級還原冶煉鈦基合金項目
項目涉及的產品是鈦基合金，具體包括鈦鐵合金、鈦鋁合金以及鈦鋁釩合金等，其廣泛用于冶金、國防、軍工、航空、航天以及生物醫學等領域。目前，現有的鈦及鈦合金等鈦材的利用流程仍全是高鈦渣/金紅石-高溫氯化-真空還原-精制-海綿鈦-破碎-真空熔煉-鈦材這一高能耗、高污染的高成本生產工藝。東北大學在國家973、國家自然科學基金以及企業重大科技攻關等項目的聯合資助下，針對現有金屬熱還原法直接制備鈦基合金存在的鈦氧化物還原不徹底等技術難題，發明了基于噴吹金屬蒸氣深度多級還原直接冶煉鈦基合金的新技術，并突破了其噴吹金屬蒸氣深度還原裝備的技術難題，建成了噸級規模的基于噴吹深度多級還原裝備。成功制備出氧含量低于0.6%的低氧高鈦鐵；氧含量低于0.1%，氮含量低于200ppm的鈦鋁合金及鈦鋁釩合金，目前已完成20kg規模的放大試驗，建成了噸級規模的基于噴吹深度多級還原核心裝備，進入產業化和推廣應用階段。核心成果已獲得國家發明專利６項，整體技術及裝備水平世界領先。 項目研究形成了從方法-產品-裝備的原始創新，突破直接熱還原法制備鈦基合金的技術難題，實現了鈦合金的短流程清潔制備，為國家安全建設和社會經濟建設提供了戰略物質保障社會經濟效益顯著。未來5年，我國特種鋼精煉用高鈦鐵合金用量可達30萬噸，若投資建立一條深度多級還原直接冶煉低氧高鈦鐵的生產線，可實現年產量5000噸的規模，其總產值可達2.5億元以上，年均創造效益約5000萬元。建設一條1000噸規模的鈦鋁基鈦合金生產，其總產值可達2億元以上，年均創造效益約5000~8000萬元。因此項目建設將極大地拉動地方經濟。
東北大學
2021-04-11
離心鑄造生產鎂合金大型環件
鎂合金是目前最輕的金屬結構材料，它具有低密度、高比強度、良好的 導電、導熱和鑄造性能等優點，因此在汽車、儀表以及航空航天等領域有著較 為廣闊的應用前景，被稱為21世紀的綠色環保結構材料。然而，鎂及大部分鎂 合金都屬于密排六方結構金屬，常溫下塑性變形能力較差。因此，近幾十年，板、 帶、棒等變形鎂合金產品主要是由普通半連續鑄造鎂合金方坯或板坯經熱加工變 形得到。因此，采用塑性變形方法生產大型鎂合金環件在技術上受到一定的制約。 離心鑄造是將液態金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固 成鑄件的鑄造方法。離心鑄造已經在無縫鋼管、鋁合金輪毅的生產中有較為成 功的應用。本成果提供一種新型的離心鑄造生產鎂合金大型環件的方法，可制 備直徑范圍為1-5米、組織致密、性能優良的大型鎂合金環件，解決了現有鎂 合金大型環件制備工藝的不足，制備出組織致密、抗拉強度好的鎂合金大型環件, 對鎂合金的應用和鎂合金離心鑄造工藝的發展具有重要意義，具有良好的開發前 景并具備較好的預期產業化效益。 本發明可根據目標產品，選用合適型號的離心機、熔煉爐、設計制備相應 模具以開展相應生產，無需高額投資。
重慶大學
2021-04-11
超輕鎂鋰合金及其復合材料
鎂鋰合金及其復合材料具有高的比強度和比剛度、優良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產品等領域有著廣闊的應用前景。
本項目研制了鎂鋰基合金及其復合材料的設計技術、熔煉技術、成型工藝和表面處理技術，設計開發了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復合材料，建立了鎂鋰合金及其復合材料全鏈條中試制備平臺，部分產品樣品已經在航空航天、單兵裝備等領域獲得試用。
北京航空航天大學
2021-05-09
化學鍍鎳鉻磷稀土合金技術
北京科技大學腐蝕與防護中心電化學工程與材料研究室經過多年潛心研究，開發出了新型的化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態合金技術，并獲得了國家發明專利。此研究開發成果為國內外領先水平。 化學鍍合金技術是一種表面強化、表面保護技術。化學鍍不用電能，只需將被鍍物放入化學鍍溶液中經自催化反應即可在被鍍物表面形成非晶態的合金鍍層，而且鍍層厚度分布比電鍍更均勻。化學鍍獲得的是非晶態的合金鍍層，比一般的結晶組織的電鍍層具有更優異的耐腐蝕性能和良好的耐磨蝕性能，也具有極好的裝飾性能。 新型的化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態合金鍍層與以往常規的化學鍍鎳磷非晶態合金鍍層相比，由于加入了稀土、鉻元素，具有更優異的耐腐蝕性能和更良好的耐磨蝕性能，特別是使鍍層硬度能達到電鍍硬鉻鍍層的硬度。 化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態合金的工藝易于操作，與化學鍍鎳磷合金工藝基本一致。 由于化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態合金鍍層具有優異的耐腐蝕、耐磨蝕性能及較高的硬度，因此，其應用領域非常廣泛，例如： 計算機硬盤；打印機的轉動軸； 電子設備外殼的電磁屏蔽； 復印機內的各種零部件； 石油、石化及化工企業的換熱器和反應器； 油田采油套管、井下工具； 食品機械； 各種機械零部件； 紡織機械； 印刷機械； 汽車工業中的零部件；
北京科技大學
2021-04-11