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高效稳定钙钛矿太阳能电池中非晶和缺陷表面的重构

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Science China Materials 2023年第4期66卷 1323-1331页

作者：谢江生赵生合杭鹏杰陈甜温彬尹奇欣韦世宸朱升财余学功秦敏超路新慧严克友许建斌高平奇 School of Materials Shenzhen Campus of Sun Yat-sen UniversityShenzhen 518107China Institute for Solar Energy Systems Guangdong Provincial Key Laboratory of Photovoltaic TechnologyState Key Laboratory of Optoelectronic Materials and TechnologiesSun Yat-sen UniversityGuangzhou 510275China Department of Electronic Engineering The Chinese University of Hong KongHong Kong 999077China State Key Laboratory of Silicon Materials and School of Materials Science and Engineering Zhejiang UniversityHangzhou 310027China School of Environment and Energy State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devicesand National Engineering Laboratory for VOCs Pollution Control Technology and EquipmentSouth China University of TechnologyGuangzhou 510006China Department of Physics The Chinese University of Hong KongHong Kong 999077China

钙钛矿太阳能电池的表界面性质是影响器件效率和稳定性的关键性因素.本文中,我们首次发现空穴传输层中的添加剂4-叔丁基吡啶(tBP)可以将钙钛矿非晶态和缺陷表面层进行重结晶,并且钝化晶粒表面的缺陷位点.该重构可使钙钛矿的表面功函数增... 详细信息

钙钛矿太阳能电池的表界面性质是影响器件效率和稳定性的关键性因素.本文中,我们首次发现空穴传输层中的添加剂4-叔丁基吡啶(tBP)可以将钙钛矿非晶态和缺陷表面层进行重结晶,并且钝化晶粒表面的缺陷位点.该重构可使钙钛矿的表面功函数增大,降低了钙钛矿与空穴传输层之间的界面能级失配,提高了器件的光电压.进一步地,我们通过化学键合强度设计,开发了更有效的空穴传输层添加剂4-叔丁基哌啶(tBPp),它比tBP具有与钙钛矿表面缺陷位点更强的相互作用.得益于吸附能的增强,经tBPp重构的钙钛矿表面缺陷态密度降低,且在热、光、湿度的作用下稳定性更好.基于tBPp作为添加剂的钙钛矿电池最高效率达到了24.2%.在氮气气氛中进行最大功率点跟踪测试,未封装的设备在连续光照超过1200小时后几乎可以保持其初始效率.本工作全面揭示了空穴传输层中添加剂对于钙钛矿电池的效率和稳定性的重要性,并提供了系统和基础性理解.

关键词：钙钛矿太阳能电池最大功率点跟踪缺陷态密度空穴传输层键合强度高效稳定叔丁基表面层

低压黑水(出水)废热实现长周期高效稳定换热回收利用

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氮肥与合成气 2024年第1期52卷 23-23页

煤气化系统黑水中因含大量细灰、熔渣等成分,水质非常差,极易导致黑水管线等设施结垢堵塞。常规换热器不能解决黑水结垢堵塞问题,无法实现长周期高效换热运行。只能将低压闪蒸出水送真空闪蒸,将大量废热转化成闪蒸汽,通过循环水冷凝带... 详细信息

煤气化系统黑水中因含大量细灰、熔渣等成分,水质非常差,极易导致黑水管线等设施结垢堵塞。常规换热器不能解决黑水结垢堵塞问题,无法实现长周期高效换热运行。只能将低压闪蒸出水送真空闪蒸,将大量废热转化成闪蒸汽,通过循环水冷凝带走热量。这种处理方式不仅造成大量黑水废热浪费,而且还要消耗大量循环水。

关键词：结垢堵塞真空闪蒸闪蒸汽循环水高效稳定废热处理方式换热器

锚定在W_(18)O_(49)纳米线上高度分散的Pt催化剂促进酸性溶液中高效稳定的析氢反应

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Science China Materials 2022年第12期65卷 3435-3441页

作者：李文欣刘志勇杨盛超吴建宁孙亮马恩广杨化桂郭旭虹 School of Chemistry and Chemical Engineering Shihezi University/Key Laboratory for Green Processing of Chemical Engineering of Xinjiang Bingtuan/Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering of Xinjiang Uygur Autonomous Region/Engineering Research Center of Materials-Oriented Chemical Engineering of Xinjiang BingtuanShihezi 832003China Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education Shanghai Engineering Research Center of Hierarchical NanomaterialsSchool of Materials Science and EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China State Key Laboratory of Chemical Engineering School of Chemical EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China

铂(Pt)基材料是酸性电解质中析氢反应活性最高、稳定性最强的电催化剂;但是它的低丰度以及昂贵的价格限制了其在质子交换膜电解水(PEMWE)技术中的应用.因此,最小化Pt的使用量并且保持其高活性成为研究热点.在本文中我们利用低温抑制成... 详细信息

铂(Pt)基材料是酸性电解质中析氢反应活性最高、稳定性最强的电催化剂;但是它的低丰度以及昂贵的价格限制了其在质子交换膜电解水(PEMWE)技术中的应用.因此,最小化Pt的使用量并且保持其高活性成为研究热点.在本文中我们利用低温抑制成核反应冷冻干燥合成法,促使Pt组分高度分散地锚定在富含缺陷的W_(18)O_(49)纳米线上(Pt-W_(18)O_(49)),进而实现了酸性电解质中高效稳定的析氢过程.第一性原理计算证明了Pt组分与W_(18)O_(49)载体之间的强电荷相互作用可以提升析氢性能.Pt-W_(18)O_(49)催化剂中Pt用量仅为商业化20 wt%Pt/C催化剂的1/10,该催化剂在0.5 mol L^(−1)H_(2)SO_(4)电解质中达到100和1000 mA cm^(−2)电流密度时的过电位分别为116和743 mV,超过了商业化的Pt/C催化剂.该催化剂可以在500 mA cm^(−2)的高电流密度条件下持续析氢超过38 h,没有明显的性能衰减.本工作为PEMWE技术的实际应用中降低Pt用量却保持高活性开创了新的研究思路.

关键词：析氢反应 Pt/C催化剂第一性原理计算价格限制酸性溶液高效稳定电催化剂质子交换膜

能带调控助力基于MnS空穴传输层的全无机高效稳定Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳能电池

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Science Bulletin 2022年第3期67卷 263-269页

作者：王少荧赵宇琪姚丽铨黎创宫俊波陈桂林李建民肖旭东 Key Laboratory of Artificial Micro-and Nano-structures of Ministry of Education and School of Physics and TechnologyWuhan UniversityWuhan 430072China College of Physics and Energy Fujian Normal UniversityFuzhou 350007China

近年,锑硫化合物[Sb_(2)S_(x)Se_(3-0)高效(超过9%)的锑基太阳能电池通常是使用昂贵且稳定性差的有机空穴传输层(HTL,Spiro-OMeTAD).因此,开发成本低且稳定性好的新型无机HTL... 详细信息

近年,锑硫化合物[Sb_(2)S_(x)Se_(3-0)高效(超过9%)的锑基太阳能电池通常是使用昂贵且稳定性差的有机空穴传输层(HTL,Spiro-OMeTAD).因此,开发成本低且稳定性好的新型无机HTL迫在眉睫.本文利用热蒸法制备MnS薄膜,并利用它作为HTL构建Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳能电池。研究表明,在空气中低温退火有利于MnS与Sb_(2)(S,Se)_(3)形成更好的能带匹配从而实现空穴有效提取.基于此,作者制备得到迄今为止最高效率(9.24%)的全无机Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳能电池.

关键词：太阳能电池空穴传输层低温退火硫化合物能带匹配高效稳定 HTL 有效提取

高效稳定的CsPbBr-CsPbBr混合相钙钛矿纳米晶的制备及形成过程

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物理学报 2023年

作者：陈雪莲焦琥珀申岩冰潘喜强西安石油大学化学化工学院西安石油大学材料科学与工程学院

通过配体后处理法向CsPbBr3钙钛矿纳米晶中加入油胺-十四烷基膦酸(OLA-TDPA)的混合配体获得了CsPbBr3-Cs4PbBr6混合材料。在最佳比例下(CsPbBr3、TDPA与OLA的摩尔比为1:1:15)制备的CsPbBr3-Cs4PbBr6钙钛矿纳米晶混合相的光致发光量子产... 详细信息

通过配体后处理法向CsPbBr3钙钛矿纳米晶中加入油胺-十四烷基膦酸(OLA-TDPA)的混合配体获得了CsPbBr3-Cs4PbBr6混合材料。在最佳比例下(CsPbBr3、TDPA与OLA的摩尔比为1:1:15)制备的CsPbBr3-Cs4PbBr6钙钛矿纳米晶混合相的光致发光量子产率可达78%，荧光寿命长达476 ns，且其在室温环境下保持稳定性至少25天，在293K和328 K之间的5个加热-冷却循环中具有良好的热稳定性。混合纳米晶的形成经历了表面钝化/溶解和重结晶两个阶段：在第一阶段(t≤1h)，OLA-TDPA混合配体形成了(RNH3)2PO3X型配体与纳米晶表面发生配体交换，交换后的新配体能与纳米晶表面的Pb2+紧密的结合且含量较高，降低了纳米晶表面的缺陷态密度，提高了CsPbBr3类球形钙钛矿纳米晶的量子产率和荧光寿命；在第二阶段，由于部分PbBr2脱离CsPbBr3NCs而使其发生了重结晶，生成了少量六方相Cs4PbBr6纳米晶，最终获得CsPbBr3和Cs4PbBr6双相共存的纳米晶，从而提高了纳米晶的稳定性。本工作对推动高效稳定的钙钛矿纳米晶的应用具有一定参考价值。

关键词：钙钛矿纳米晶 CsPbBr -Cs PbBr 混合相高效稳定配体交换溶解重结晶

高效稳定的CsPbBr-CsPbBr混合相钙钛矿纳米晶的制备及形成过程

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物理学报 2023年

作者：陈雪莲焦琥珀申岩冰潘喜强西安石油大学化学化工学院西安石油大学材料科学与工程学院

关键词：钙钛矿纳米晶 CsPbBr -Cs PbBr 混合相高效稳定配体交换溶解重结晶

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高效稳定的碱性氢氧化反应电催化剂设计策略

武汉大学学报:理学版 2023年第4期69卷 419-421页

作者：安露露王得丽华中科技大学化学与化工学院湖北武汉430074

氢燃料电池(hydrogen fuel cell)具有能量转换效率高、环境友好等优势,被认为是一种极具发展前景的能源转换技术。在众多类型的氢燃料电池中,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)是目前发展较为成熟的一种。... 详细信息

氢燃料电池(hydrogen fuel cell)具有能量转换效率高、环境友好等优势,被认为是一种极具发展前景的能源转换技术。在众多类型的氢燃料电池中,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)是目前发展较为成熟的一种。然而,酸性环境使其依赖铂族金属(platinumgroup metal,PGM)电催化剂,这严重阻碍了PEMFC的商业化进程[1,2]。

关键词：质子交换膜燃料电池电催化剂能量转换效率氢燃料电池高效稳定 PEMFC 酸性环境商业化进程

核酸酶NucB高效表达工程菌株的构建及功能测定

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兰州大学学报（医学版） 2024年第2期50卷 12-17页

作者：李江勇陈熙明刘光琇张威陈拓袁亚玲李善家兰州理工大学生命科学与工程学院甘肃兰州730050 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000 甘肃省极端环境微生物资源与工程重点实验室甘肃兰州730000

目的构建可以高效稳定表达核酸酶NucB的工程菌株。方法以大肠杆菌DH5α(DE3)为材料,采用基因编辑的方法将其中的必需基因lexA敲除,重新设计一个带有lexA基因的质粒进行基因回补,从而得到工程菌株DH5α(DE3)ΔlexA,再将带有目的基因nucB... 详细信息

目的构建可以高效稳定表达核酸酶NucB的工程菌株。方法以大肠杆菌DH5α(DE3)为材料,采用基因编辑的方法将其中的必需基因lexA敲除,重新设计一个带有lexA基因的质粒进行基因回补,从而得到工程菌株DH5α(DE3)ΔlexA,再将带有目的基因nucB的质粒转入基因改造后的菌株中发酵培养生产核酸酶NucB并测定功能。结果经过基因改造后的大肠杆菌DH5α(DE3)ΔlexA与未经基因改造的大肠杆菌对比显示:改造后的菌株质粒非常稳定,蛋白表达量高且发酵过程中可以不用添加抗生素来生产核酸酶NucB。结论以基因编辑的方法成功构建一株无抗生素、高效稳定表达核酸酶NucB的工程菌株DH5α(DE3)ΔlexA。

关键词：基因敲除无抗生素高效稳定核酸酶NucB

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克朗斯服务全球客户

酒．饮料技术装备 2024年第2期 14-17页

作者：本刊

中国君乐宝,君乐宝乳业集团是中国奶业领军企业之一,其酸奶和高端鲜奶的市场份额处于行业领先地位。君乐宝悦鲜活品牌创立于2019年,很快这款高端鲜奶便获得了市场的高度认可和消费者的青睐,销量迅速增长。为了更好地满足市场需求,2020年... 详细信息

中国君乐宝,君乐宝乳业集团是中国奶业领军企业之一,其酸奶和高端鲜奶的市场份额处于行业领先地位。君乐宝悦鲜活品牌创立于2019年,很快这款高端鲜奶便获得了市场的高度认可和消费者的青睐,销量迅速增长。为了更好地满足市场需求,2020年,君乐宝向克朗斯订购了一条产能为23,000瓶/时的CAB DN瓶坯干法无菌线,用于450毫升PET瓶的鲜奶无菌灌装。君乐宝对该线的高效稳定性能非常满意。随后的两年中,又向克朗斯订购了5条干法无菌灌装线,安装在河北省威县、河南省正阳县等地工厂。

关键词：行业领先地位君乐宝乳业集团无菌灌装品牌创立中国奶业 PET瓶高效稳定