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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:作為一種新的太陽能電池電池技術(shù)，有機(jī)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(yōu)點(diǎn)；在應(yīng)用方面，可與當(dāng)前基于硅等的無機(jī)太陽能電池形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。特別指出的是，與鈣鈦礦太陽能電池相比，有機(jī)太陽能電池還具有環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，在使用過程中以及使用后處理方面不會(huì)產(chǎn)生重金屬污染，其所使用的少量有機(jī)材料都是可降解的有機(jī)染料類化合物。效率、成本和穩(wěn)定性是所以太陽能電池能否應(yīng)用的關(guān)鍵要素。有機(jī)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(shí)驗(yàn)室已經(jīng)獲得超過 1515%的效率，是有機(jī)太陽能電池領(lǐng)域世界最高效率；成本方面，OPV具有巨大優(yōu)勢(shì)，有機(jī)材料分子結(jié)構(gòu)多樣性，成本低廉；壽命方面，因成本低廉，產(chǎn)業(yè)界對(duì)有機(jī)太陽能電池壽命的要求不如無機(jī)太陽能電池，10 年左右的壽命可以完全滿足商業(yè)化應(yīng)用，已有研究表明，OPV 壽命達(dá)到 5-7 年沒有問題，隨著研究深入，提高的 10 年以上會(huì)很快實(shí)現(xiàn)。 本項(xiàng)目圍繞有機(jī)太陽能電池的關(guān)鍵材料開展系統(tǒng)研究，1）提出了新的材料設(shè)計(jì)理念，發(fā)展了系列具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的活性層材料；2）發(fā)展了成熟的高效率有機(jī)太陽能電池制備工藝技術(shù)，制備了系列高效率有機(jī)太陽能電池光伏器件，不斷刷新領(lǐng)域內(nèi)最高太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率；3）制備了低成本、可溶液印刷柔性的透明電極，應(yīng)用于有機(jī)太陽能電池，獲得了與目前常規(guī)透明電極，如 ITO，完全相當(dāng)性能。應(yīng)用范圍:目前有機(jī)太陽能電池正處在從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的黎明階段，因其優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，在可穿戴設(shè)備、建筑一體化等領(lǐng)域?qū)?huì)產(chǎn)生巨大的需求市場(chǎng)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外多家實(shí)驗(yàn)室已開展完全面向?qū)嶋H應(yīng)用的研究開發(fā)，隨著研究的不斷深入，有機(jī)太陽能電池的商品化生產(chǎn)應(yīng)用將會(huì)很快實(shí)現(xiàn)。效益分析:1. 具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效有機(jī)太陽能電池活性層材料，且合成簡(jiǎn)單，成本低； 2. 具有成熟的高效有機(jī)太陽能電池制備工藝； 3. 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低成本、高性能柔性透明電極，不僅完全適用有機(jī)太陽能電池，亦可廣泛應(yīng)用了其它相關(guān)領(lǐng)域。

作為一種新的太陽能電池電池技術(shù)，有機(jī)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(yōu)點(diǎn)；在應(yīng)用方面，可與當(dāng)前基于硅等的無機(jī)太陽能電池形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。特別指出的是，與鈣鈦礦太陽能電池相比，有機(jī)太陽能電池還具有環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，在使用過程中以及使用后處理方面不會(huì)產(chǎn)生重金屬污染，其所使用的少量有機(jī)材料都是可降解的有機(jī)染料類化合物。效率、成本和穩(wěn)定性是所以太陽能電池能否應(yīng)用的關(guān)鍵要素。有機(jī)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(shí)驗(yàn)室已經(jīng)獲得超過 1515%的效率，是有機(jī)太陽能電池領(lǐng)域世界最高效率；成本方面，OPV具有巨大優(yōu)勢(shì)，有機(jī)材料分子結(jié)構(gòu)多樣性，成本低廉；壽命方面，因成本低廉，產(chǎn)業(yè)界對(duì)有機(jī)太陽能電池壽命的要求不如無機(jī)太陽能電池，10 年左右的壽命可以完全滿足商業(yè)化應(yīng)用，已有研究表明，OPV 壽命達(dá)到 5-7 年沒有問題，隨著研究深入，提高的 10 年以上會(huì)很快實(shí)現(xiàn)。 本項(xiàng)目圍繞有機(jī)太陽能電池的關(guān)鍵材料開展系統(tǒng)研究，1）提出了新的材料設(shè)計(jì)理念，發(fā)展了系列具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的活性層材料；2）發(fā)展了成熟的高效率有機(jī)太陽能電池制備工藝技術(shù)，制備了系列高效率有機(jī)太陽能電池光伏器件，不斷刷新領(lǐng)域內(nèi)最高太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率；3）制備了低成本、可溶液印刷柔性的透明電極，應(yīng)用于有機(jī)太陽能電池，獲得了與目前常規(guī)透明電極，如 ITO，完全相當(dāng)性能。

與利用其它常規(guī)轉(zhuǎn)化技術(shù)相比，本技術(shù)方案主要具備以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)及創(chuàng)新： (1) 利用 CLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低熱值可燃?xì)怏w的資源化利用。避免了隨意燃燒放 空造成的環(huán)境污染以及溫室氣體排放，有效地利用低熱值可燃?xì)怏w的反應(yīng)熱，實(shí)現(xiàn)其資源化利用。 (2) 利用 CLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低熱值可燃?xì)怏w的高效利用。在 CLC 中，燃料和空氣的燃燒反應(yīng)是分步進(jìn)行的，減小了燃料與空氣直接接觸的傳統(tǒng)燃燒過程的不可逆損失，實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，提高了系統(tǒng)效率。此外，我們所搭建的 CLC裝置為全球首臺(tái)加壓的雙循環(huán)流化床實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置的加壓特點(diǎn)不僅有利于提高可燃性氣體的轉(zhuǎn)化速率，增大氣體的處理量，減少反應(yīng)器的體積，還有利于CO2 壓縮成本，進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率。 (3) 利用 CLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低熱值可燃?xì)怏w的清潔利用。由于燃料和空氣沒有接觸，而且反應(yīng)器的溫度比傳統(tǒng)燃燒方式下的低，因而在空氣反應(yīng)器中沒有熱力型和快速型 NOx 的生成；而在燃料反應(yīng)器中，由于燃料沒有與空氣接觸，進(jìn)行的是無焰“燃燒”，因而可以抑制燃料型 NOx 的生成。總之，采用 CLC 技術(shù)時(shí)可以避免各類 NOx 的生成，因此，利用 CLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低熱值可燃?xì)怏w的高效、清潔利用。 (4) 利用 CLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低熱值可燃?xì)怏w的 CO2 的內(nèi)分離。用上述傳統(tǒng) CO2捕集技術(shù)進(jìn)行 CO2 捕集時(shí)，會(huì)造成極大的能量損失，同時(shí)使系統(tǒng)效率降低 7-13%，而利用 CLC 技術(shù)進(jìn)行低熱值可燃?xì)怏w轉(zhuǎn)化時(shí)，可以在無任何能量損耗的情況下實(shí)現(xiàn) CO2 的內(nèi)分離，因此，利用 CLC 技術(shù)進(jìn)行低熱值的可燃?xì)怏w轉(zhuǎn)化，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳減排的目標(biāo)有重要的意義。 因此，以 CLC 技術(shù)為核心的低熱值燃?xì)獾哪芰哭D(zhuǎn)化利用技術(shù)具有無可比擬的環(huán)境友好性，可以有效地利用低熱值燃?xì)獾姆磻?yīng)熱，實(shí)現(xiàn)廢氣的資源化利用，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。這對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)“節(jié)能優(yōu)先”的能源戰(zhàn)略以及走可持續(xù)發(fā)展道路具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

自1987年美國(guó)柯達(dá)公司的鄧青云C．W．Tang等人報(bào)導(dǎo)了有機(jī)電致發(fā)光以來，在全世界范圍興起了一場(chǎng)有機(jī)薄膜發(fā)光二極管研究熱潮。有機(jī)薄膜發(fā)光二極管具有主動(dòng)發(fā)光、響應(yīng)快、全固體化、容易實(shí)現(xiàn)彩色化和驅(qū)動(dòng)電壓低等獨(dú)特的優(yōu)越性，是很有潛力的平板顯示器，它將取代現(xiàn)在統(tǒng)治市場(chǎng)的液晶顯示器。然而高亮度、長(zhǎng)壽命和高效率的有機(jī)電致發(fā)光器件是人們一直夢(mèng)寐以求的。 有機(jī)電致發(fā)光器件雖然發(fā)展非常迅速，發(fā)展規(guī)模也是空前的。但是為了得到高亮度、高效率和長(zhǎng)壽命的有機(jī)電致發(fā)光器件，人們對(duì)有機(jī)電致發(fā)光中的一些問題并沒有很好的解決，如由于目前空穴和電子傳輸層材料和制備工藝的限制，用普通有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)：ITO/空穴傳輸層/有機(jī)發(fā)光層/背電極，有如下一些問題：發(fā)光層與電極之間的互擴(kuò)散，沒有足夠高的空穴和電子遷移率，以及注入的空穴與電子不夠平衡等。這些問題限制了有機(jī)電致發(fā)光器的進(jìn)一步改善，成為有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)展的重要瓶頸，無法制備性能優(yōu)異的有機(jī)發(fā)光器件。 技術(shù)特點(diǎn)： 對(duì)有機(jī)薄膜電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)和電子傳輸層材料進(jìn)行改進(jìn)，從而有效提高有機(jī)薄膜電致發(fā)光器件的亮度、效率和壽命。 技術(shù)特點(diǎn)：是在透明電極上，依次制備空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層、電子電勢(shì)補(bǔ)償層和背電極所組成薄膜結(jié)構(gòu)有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于：在有機(jī)發(fā)光層與電子電勢(shì)補(bǔ)償層之間加入電子傳輸層，電子傳輸層采用寬禁帶無機(jī)材料。 該器件在有機(jī)發(fā)光層與電子電勢(shì)補(bǔ)償層之間加入無機(jī)電子傳輸層這種結(jié)構(gòu)可以大大改善有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層與電極之間的擴(kuò)散，注入的空穴與電子的不夠平衡等，使有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光亮度，效率和奉命得到提高。

中試階段/n該項(xiàng)目是采用納米級(jí)別的加工制造技術(shù)制作具備納米級(jí)尺度并且?guī)в幸欢üδ艿墓怆娮悠骷＜{米光電子器件的工作效率更快，能耗更低，具備強(qiáng)大的信息儲(chǔ)存量，且體積和重量明顯的變小。隨著光電器件在通信、照明、傳感器等領(lǐng)域上的運(yùn)用，納米光電器件的制備技術(shù)已經(jīng)受到越來越重要的關(guān)注。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了一種低成本、大面積、易操作、高效的納米結(jié)構(gòu)制備工藝方法，可實(shí)現(xiàn)在各種材料表面納米結(jié)構(gòu)（50-500nm 直徑納米孔、納

根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際特點(diǎn)，搭建了機(jī)器視覺的檢測(cè)系統(tǒng)。采用優(yōu)化的圖像預(yù)處理、圖像 分割、邊緣信息提取及相關(guān)參數(shù)整定檢測(cè)方案，對(duì)分立器件管腳幾何參數(shù)進(jìn)行判斷，檢測(cè)結(jié) 果達(dá)到企業(yè)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。采用標(biāo)簽圖像預(yù)處理、分割、特征提取技術(shù)與 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征識(shí) 別技術(shù)相結(jié)合，成功的解決了標(biāo)簽檢測(cè)問題。該系統(tǒng)經(jīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，被證明可以達(dá)到企業(yè) 對(duì)于分立器件管腳幾何形狀的檢測(cè)要求，得到了企業(yè)的肯定。

成果創(chuàng)新點(diǎn) 主要技術(shù)創(chuàng)新路徑（如涉及技術(shù)秘密，可簡(jiǎn)略描述）： 利用多反射腔將原子磁力儀小型化的同時(shí)將檢測(cè)靈敏 度提高一個(gè)量級(jí)，最終好于 50 fT/Hz1/2。引入微納加工手 段，將產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，從而可進(jìn)行批量化生產(chǎn)。可進(jìn)一步應(yīng) 用于原子陀螺。 技術(shù)成熟度 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)階段 市場(chǎng)前景 1.與醫(yī)院合作用于生物磁場(chǎng)測(cè)量和可移動(dòng)式磁成像； 2.共磁力儀用于慣性測(cè)量。

主要技術(shù)創(chuàng)新路徑（如涉及技術(shù)秘密，可簡(jiǎn)略描述）： 利用多反射腔將原子磁力儀小型化的同時(shí)將檢測(cè)靈敏度提高一個(gè)量級(jí)，最終好于 50 fT/Hz1/2。引入微納加工手段，將產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，從而可進(jìn)行批量化生產(chǎn)。

實(shí)驗(yàn)室是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及專業(yè)眾多，更需要同時(shí)精通實(shí)驗(yàn)室使用知識(shí)和建筑知識(shí)作為技術(shù)基礎(chǔ)。無論是新建、擴(kuò)建、或是升級(jí)改建改造，都不單純是選購(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)室家具和先進(jìn)的儀器設(shè)備，還要綜合考慮實(shí)驗(yàn)室的總體規(guī)劃、合理布局和平面設(shè)計(jì)，以及強(qiáng)弱電、給排水、供氣、通風(fēng)、空調(diào)、空氣凈化、安全措施、環(huán)境保護(hù)等基礎(chǔ)設(shè)施和基本條件。