一、平臺概況
遼寧省光電功能材料與技術重點實驗室依托渤海大學,是在物理系近代物理實驗室、應用物理實驗室、硅材料工程技術研究中心及硅材料太陽能電池光伏產業基地公共檢測中心基礎上于2008年3月組建,2009年12月獲遼寧省科技廳批準成立的。實驗室主要面向光伏產業、新材料和新能源,立足于國民經濟特別是面向遼西經濟建設的主戰場,在大力開展基礎研究的同時,根據發展需要延伸到應用研究與技術開發。該實驗室是遼西唯一集科學研究與應用開發為主體的光電功能材料檢測與技術實驗室,具有顯著的地域優勢和鮮明的特色。
實驗室擁有的2000余平方米的實驗基地,配備多種現代化分析檢測儀器,主要有:微波等離子體鍍膜機、磁控濺射鍍膜儀、x射線衍射儀、掃描探針顯微鏡、全譜直讀等離子體發射光譜儀、傅立葉紅外光譜儀和電輸運測量系統等可供產品制備、分析和檢測的一系列大型儀器,可快捷便利地完成樣品的制備、分析和測試工作。
實驗室始終以學科建設和科技發展作為主線,以市場需求和科技服務為宗旨,以科技創新和市場開發為動力,把培養專業人才,提高科研水平作為根本出發點,不斷增強實驗室的實力,努力使實驗室成為高水平的研究基地。
目前,實驗室積極開展光電功能材料與技術的應用研究,與地方政府和相關企業橫向聯合,承擔了多項重大科學研究項目和科技開發課題,較好地滿足了我省和地方經濟建設與社會發展的需求。充分利用高校的人才優勢為地方企業培養更多的具有科技開發能力和創新精神的專業人才,為振興遼寧老工業基地發揮著重要作用。
二、主要研究內容
本重點實驗室有三個研究方向,它們是:硅基疊層薄膜太陽能電池、有機半導體太陽能電池和太陽能電池綜合測試與表征技術的研究。具體內容有:
(1)硅基疊層薄膜太陽能電池
硅基太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。單晶硅太陽能電池轉換效率最高,技術也最為成熟,在大規模工業生產中仍占據主導地位,但由于單晶硅成本價格高,大幅度降低其成本很困難,為了節省硅材料,我們將重點研究多晶硅薄膜和非晶硅薄膜太陽能電池。
多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜電池,其實驗室最高轉換效率為18%,工業規模生產的轉換效率為10%。因此,多晶硅薄膜電池將會在太陽能電池市場上占據主導地位。非晶硅薄膜太陽能電池成本低,重量輕,轉換效率較高,便于大規模生產,有極大的潛力。但受制于其材料引發的光電效率衰退效應,穩定性不高,直接影響了它的實際應用。如果能進一步解決穩定性問題及提高轉換率,那么非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的主要發展方向之一。
疊層結構能增加太陽能電池對光的吸收率,是本實驗室重點研究的內容。
(2)有機半導體太陽能電池
在這個方向,我們將重點研究納米二氧化鈦有機半導體太陽能電池,爭取在敏化染料和納米二氧化鈦材料的制備上取得進展。由于這種有機半導體太陽能電池可以制成透明的產品,從而可應用在窗子、屋頂、汽車頂以及顯示器等方面。
它的優點主要有:所使用的染料敏化劑可以在很低的光能量下達到飽和,因此可以在各種光照條件下使用;光的利用效率高,對光線的入射角度不敏感,可充分利用折射光和反射光;對光陰影不敏感;可在很寬溫度范圍內正常工作,允許工作溫度可高達70℃,而硅電池的工作性能則隨溫度升高而下降。
我們主要的研究內容有:二氧化鈦納米薄膜的制備;p型有機半導體材料的分子設計及制備;單元電池制作工藝研究;太陽能電池性能指標測試系統的建立;電池組的拼裝方法及其制作技術的研究。
(3)太陽能電池綜合測試與表征技術
光電功能材料的檢測與表征是研究各種光伏材料性質的必不可少重要環節。硅材料檢測主要是對光伏產業鏈條中上游產品及原材料的檢測;光電子檢測主要是對光伏產業鏈條中下游產品的檢測。隨著技術的不斷進步,未來的光電功能材料的研發將充滿競爭和挑戰。本實驗室利用技術和設備優勢,將為錦州光伏產業發展提供科技支撐,對拉動錦州太陽能光伏產業產生積極作用。同時,材料的表征基礎理論和技術對材料的制備起著重要的理論指導作用,也是我們將來的主要研究內容。
三、人員結構及隊伍
實驗室現有專職教師16人,平均年齡40歲。其中,教授8人,副教授5人,講師2人,助理實驗師1人。具有博士學位實驗教師9人,碩士學位5人,學士學位2人。教師職稱結構合理、學歷狀況理想、專業覆蓋面寬,學緣分布廣、年齡層次優化,形成了職稱結構合理、學歷層次較高且老中青相結合的教學梯,能較好地滿足科研和教學需要。
四、承擔主要科研項目及科研成果情況
省政府為落實中央提出的“振興東北老工業基地”的發展戰略,特別是在錦州建設千億元產值光伏產業基地被列為“省長工程”,這為實驗室的發展提供了良好機遇,同時實驗室為地方企業服務也成為當務之急。實驗室研究人員立足于開發新技術、新工藝、新產品、新方法,已承擔多項研究課題,為光伏相關企業解決了諸多實際問題。實驗室堅持產學研相結合,目前已與多家企業建立了穩定的產學研合作平臺。在過去的3年之中,承擔國家重大項目2項,自然科學基金8項,申報省部級以上科研項目27項,通過省部級以上鑒定10項,獲5項省部科技進步獎,申請發明專利3項,科技成果轉化7項,發表學術論文200余篇,其中三大檢索收錄80余篇。
五、聯系方式。
通訊地址:
遼寧省錦州市松山新區科技路19號 渤海大學新能源學院
郵編:121013
電話:0416-3400708
電子郵箱:bdxnyxy@163.com