掺杂稀土转换发光晶态材料的可控制备及在染料敏化太阳能电池中的应用
批准号:
90922028
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
50.0 万元
负责人:
吴季怀
依托单位:
学科分类:
无机非金属半导体与信息功能材料
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
林碧洲、黄妙良、杨少明、黄昀昉、孙向英、兰章、唐群委、李清华
中文摘要
转换发光晶态材料应用于染料敏化太阳能电池是一项全新的探索,它将染料敏化电池的吸收波段(300-700nm)拓展到紫外红外波段(200-1500nm),从而提高其光电转化效率,具有重要科学意义和实用价值。课题以具有转换发光功能的掺杂稀土晶态材料为主要研究对象,以揭示稀土功能基元微观结构与转换发光宏观性能的关系为主线,通过材料的设计合成、性质测定、结构表征、效能评价,揭示转换发光晶态材料的组成、结构、性能和制备条件之间的关系,探明转换发光晶态材料与二氧化钛纳米晶、敏化染料、电解质和对阴极的相互作用规律,阐明转换发光模式、载流子运行机制和电池光电转化效率之间的关系,实现光子捕获强、吸收波段宽、转换发光效率高的掺杂稀土晶态材料的可控制备。解决材料制备和器件组装的科学问题,提供光电转化效率超过10%的染料敏化太阳能电池样机,提升我国转换发光材料和染料敏化太阳能电池的自主创新能力,推动相关学科的发展。
英文摘要
染料敏化太阳能电池是太阳能领域的研究热点之一。掺杂稀土晶态材料应用于染料敏化太阳能电池是一项全新的探索,它通过上下转换发光将拓展电池的吸收波段,提高光电流;通过稀土离子的掺杂效应,提高电池的阳极的费米能级,提高电池的光电压,从而提高电池的光电转化效率,具有重要科学意义和应用前景,然而这一有意义的探索目前还不多见。课题组以具有转换发光功能和掺杂效应的掺杂稀土晶态材料为主要研究对象,以揭示稀土功能基元微观结构与电池宏观光伏性能的关系为主线,开展掺杂稀土光阳极、热塑性热固性电解质、新型对电极、杂化电池等方面的研究,取得良好的进展,实现了染料敏化太阳能电池材料的结构设计和可控制备。研究结果在染料敏化太阳能电池和其它电化学器件的开发具有良好的应用前景,在新型功能晶态材料、材料化学、光电子学等领域也具有重要的科学意义。已在Scientific Reports、Adv Mater、Adv Energy Mater、J Mater Chem等刊物上发表被SCI、EI收录论文67篇,其中SCI收录64篇,影响因子大于3.5的35篇,申请国家发明专利8件,已授权4件;获得教育部高校自然科学二等奖1项,福建省自然科学二等奖1项,培养博士生获得全国优秀博士学位论文提名奖1项,福建省优秀博士学位论文一等奖2项,对比计划任务书,圆满完成本课题任务。
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A novel redox-mediated gel polymer electrolyte for high-performance supercapacitor
用于高性能超级电容器的新型氧化还原介导的凝胶聚合物电解质
DOI:
10.1016/j.jpowsour.2011.09.110
发表时间:
2012-01-15
期刊:
JOURNAL OF POWER SOURCES
影响因子:
9.2
作者:
[Yu, Haijun, Wu, Jihuai, Lan, Zhang]
通讯作者:
Lan, Zhang
Preparation of Gd2O3:Eu3+ downconversion luminescent material and its application in dye-sensitized solar cells
Gd2O3:Eu3下转换发光材料的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用
DOI:
10.1007/s11434-011-4664-z
发表时间:
2011-10-01
期刊:
CHINESE SCIENCE BULLETIN
影响因子:
--
作者:
[Li QingBei, Lin JianMing, Xiao YaoMing]
通讯作者:
Xiao YaoMing
Pulse potentiostatic electropolymerization of high performance PEDOT counter electrodes for Pt-free dye-sensitized solar cells
用于无铂染料敏化太阳能电池的高性能 PEDOT 对电极的脉冲恒电位电聚合
DOI:
10.1016/j.electacta.2012.07.113
发表时间:
2012-11
期刊:
Electrochimica Acta
影响因子:
6.6
作者:
[Xiao, Yao-Ming, Lin, Jeng-Yu, Wu, Ji-Huai, Tai, Sheng-Yen, Yue, Gen-Tian]
通讯作者:
Yue, Gen-Tian
Application of upconversion luminescence in dye-sensitized solar cells
上转换发光在染料敏化太阳能电池中的应用
DOI:
10.1007/s11434-010-4115-2
发表时间:
2011-02
期刊:
Chinese Science Bulletin
影响因子:
--
作者:
[Xie GuiXiang, Lin JianMing, Wu JiHuai, Lan Zhang, Li QingHua, Xiao YaoMing, Yue GenTian, Yue HaiFeng, Huang MiaoLiang]
通讯作者:
Huang MiaoLiang
Preparation of porous nanoparticle TiO2 films for flexible dye-sensitized solar cells
柔性染料敏化太阳能电池用多孔纳米TiO2薄膜的制备
DOI:
10.1007/s11434-011-4532-x
发表时间:
2011-08
期刊:
Chinese Science Bulletin
影响因子:
--
作者:
[Wang Yue, Wu JiHuai, Lan Zhang, Xiao YaoMing, Li QingBei, Peng FuGuo, Lin JianMing, Huang MiaoLiang]
通讯作者:
Huang MiaoLiang
共 68 条
集光伏转换和能量存储于一体的高性能光电容器研究
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批准号:52372190
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项目类别:面上项目
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资助金额:51万元
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批准年份:2023
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负责人:吴季怀
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依托单位:
基于亚纳米多孔电极和离子液体的高性能超级电容器研究
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批准号:51972123
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2019
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负责人:吴季怀
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依托单位:
全钛基背投式PIN异质结钙钛矿型太阳电池研究
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批准号:51472094
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项目类别:面上项目
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资助金额:83.0万元
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批准年份:2014
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负责人:吴季怀
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依托单位:
基于新型凝胶电解质的准固态染料敏化太阳能电池研究
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批准号:50842027
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:9.0万元
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批准年份:2008
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负责人:吴季怀
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依托单位:
全固态无机/有机复合太阳能电池研究
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批准号:50572030
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项目类别:面上项目
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资助金额:27.0万元
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批准年份:2005
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负责人:吴季怀
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依托单位:
氧化物半导体纳米插层光催化材料研究
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批准号:50372022
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项目类别:面上项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2003
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负责人:吴季怀
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依托单位:
层状铌钨酸钽钨酸光催化纳米复合材料研究
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批准号:50082003
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:14.0万元
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批准年份:2000
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负责人:吴季怀
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依托单位:
粘土-有机树脂超吸水性复合材料研究
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批准号:59772034
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项目类别:面上项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:1997
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负责人:吴季怀
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依托单位:
超细改性粘土粉料----硅橡胶补强剂研究
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批准号:59572033
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项目类别:面上项目
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资助金额:8.5万元
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批准年份:1995
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负责人:吴季怀
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依托单位:
以(F2+)H心为基础的(F2+)HA心研究
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批准号:68908004
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:1.5万元
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批准年份:1989
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负责人:吴季怀
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依托单位:
国内基金
海外基金