中文名 | 三維石墨烯導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)制備與寬光譜太陽電池探索 | 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 黃富強(qiáng) |
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項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 | 依托單位 | 北京大學(xué) |
本項(xiàng)目聚焦石墨烯薄膜的低溫生長和三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,協(xié)同調(diào)控石墨烯生長過程中互為影響的多個(gè)物理量,系統(tǒng)開展新型材料體系的設(shè)計(jì)制備和性能表征,并結(jié)合光伏材料實(shí)現(xiàn)其在太陽能電池中應(yīng)用。項(xiàng)目共發(fā)表包括Science在內(nèi)的SCI論文93篇、申請專利13項(xiàng),出版專著1個(gè)章節(jié);培養(yǎng)博士生5名、碩士生3名。(1)基于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)和“Smart Substrate”復(fù)合襯底設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)了Al2O3、 BN等絕緣襯底上高質(zhì)量石墨烯薄膜的低溫可控制備;(2)設(shè)計(jì)合成了一種具有高比表面積的氮摻雜有序介孔少層碳材料,碳的sp2雜化程度高達(dá)98%,相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》(Science 2015, 350 (6267), 1508-1512)雜志上;(3)利用無機(jī)陶瓷、硝酸鎂凝膠、有機(jī)聚合物、生物質(zhì)等做為模板,實(shí)現(xiàn)了不同形貌三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可控制備,機(jī)械、吸附、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性能大幅度提升;(4)設(shè)計(jì)合成了一系列新型硫?qū)賹捁庾V光吸收材料,并對其光電效應(yīng)進(jìn)行了探討;(5)成功制備了基于三維石墨烯結(jié)構(gòu)的柔性太陽能電池,光電轉(zhuǎn)換效率提高了54%。
光伏發(fā)電是未來能源結(jié)構(gòu)的重要組成,探索新概念太陽電池尤為重要。圍繞太陽光充分利用、電荷有效分離與收集,申請人擬構(gòu)建三維聯(lián)通的石墨烯網(wǎng)絡(luò),作為半導(dǎo)體的載體,通過多種吸光材料的負(fù)載,集成出寬光譜太陽電池。主要研究內(nèi)容:(1)探索石墨烯薄膜的低溫PECVD生長。通過研究等離子體-制備條件-成核生長的動(dòng)力學(xué)過程,發(fā)展石墨烯低溫制備的新方法。(2)新型Smart Substrate復(fù)合襯底設(shè)計(jì)。利用金屬不同碳溶解度和擴(kuò)散率,設(shè)計(jì)雙元金屬、金屬-絕緣體的智能復(fù)合襯底,結(jié)合PECVD技術(shù),進(jìn)行石墨烯的低溫生長。(3)襯底孔道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與三維石墨烯制備。借助于多孔陶瓷和粉末冶金制備技術(shù),研制特定孔結(jié)構(gòu)的襯底,基于上述基礎(chǔ),制備三維聯(lián)通的石墨烯網(wǎng)絡(luò)。(4)新型寬光譜太陽電池集成?;谑?光電轉(zhuǎn)換材料的復(fù)合設(shè)計(jì),以三維石墨烯為導(dǎo)電骨架,以不同吸光材料作為載體,制備三維石墨烯寬光譜型器件。
石墨烯材料,同等體積的電容可擴(kuò)充5倍以上的容量,而鋰電池電極中加入石墨烯則可大幅度提高其導(dǎo)電性能。所以石墨烯電池板的電池容量特別大
石墨烯在太陽能光伏電池中的應(yīng)用利用了石墨烯的什么特性,要注意什么問題
鋰離子電池是鋰電池的改進(jìn)型產(chǎn)品。提高鋰電容量.?另外美國俄亥俄州Nanotek儀器公司的研究人員利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,但不一定就是液體鋰離子電池,它的工作原理就是把...
石墨烯在太陽能光伏電池中的應(yīng)用利用了石墨烯的什么特性,要注意什么問題
鋰離子電池是鋰電池的改進(jìn)型產(chǎn)品。提高鋰電容量.另外美國俄亥俄州Nanotek儀器公司的研究人員利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,但不一定就是液體鋰離子電池,它的工作原理就是把化...
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近日,青島科技大學(xué)海外泰山學(xué)者董立峰教授承擔(dān)的“石墨烯量子點(diǎn)太陽能電池關(guān)鍵技術(shù)的聯(lián)合開發(fā)”國際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目通過驗(yàn)收。驗(yàn)收專家組由來自中國科學(xué)院、華北電力大學(xué)、山東科技大學(xué)、海爾集團(tuán)、軟控股份有限公司等單位的7位專家組成。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于石墨烯涂層包覆型的導(dǎo)電纖維,其他類型的導(dǎo)電涂層包覆型的導(dǎo)電纖維可參照使用。
1)用血液的等高線熒光光譜檢查人體的健康情況。人類的血液由多種成份組成,但只有幾種成份對總熒光有影響。當(dāng)人體的情況出現(xiàn)問題時(shí),總熒光的可見光譜部分就有相當(dāng)顯著的變化。在積累大量主要成份的熒光光譜數(shù)據(jù)的情況下,從血液的等高線熒光光譜圖就可以對病情進(jìn)行了解和診斷。
2)三維熒光光譜幫助解決刑事案件。三維熒光光譜對于兩種汽油樣品是否相同,較之氣相一液相色譜具有更強(qiáng)的辨別能力,尤其是采用光譜相減法對刑事案件的確證確實(shí)大有幫助。例如,在一縱火案的現(xiàn)場獲得了一些未盡燃燒的少量汽油樣品,而從嫌疑犯處亦獲得汽油樣品。為確證案犯,可進(jìn)行三維熒光光譜相減法加以分析判斷。測定時(shí),將兩個(gè)樣品分別溶于光譜純的己烷中配成25ppm的分析試液,進(jìn)行三維熒光光譜的測量,獲得總熒光的數(shù)據(jù)。然后由計(jì)算機(jī)對這兩個(gè)樣品的三維熒光光譜進(jìn)行相減,得出減余光譜。如果這兩種樣品是同一來源,則所得的減余光譜將是平坦的,任何一點(diǎn)的熒光強(qiáng)度都基本上等于零.如果這兩種樣品并非來自同一來源,則所得的減余光譜將不是平坦的,而有不少小"山包"。
現(xiàn)如今能生產(chǎn)石墨烯透明導(dǎo)電膜的就只有CVD法,但是這種方法有固有的缺陷。必須在高溫高壓下,成品率不到40%。重慶元石盛石墨烯薄膜產(chǎn)業(yè)有限公司可以大批量生產(chǎn)石墨烯透明導(dǎo)電膜,年產(chǎn)量達(dá)到百萬級平米,二期工程投產(chǎn)后達(dá)到千萬級平米。