【摘 要】
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有机太阳电池因其质轻、柔性、轻便与可低成本溶液加工等优点备受关注。近十年来,随着材料化学与器件物理方面不断取得突破性进展,单节体异质结太阳电池的光电转换效率已经超过13%。然而,实验室的高效器件要走向工业生产仍需要解决许多问题。在当下,开发高效且合适的材料仍是实现聚合物太阳电池商业化的要点。为此,我们发展了一系列功能化聚合物材料用于聚合物太阳电池的阴极界面层与活性层。在第二章,我们探索了通过微波辅
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有机太阳电池因其质轻、柔性、轻便与可低成本溶液加工等优点备受关注。近十年来,随着材料化学与器件物理方面不断取得突破性进展,单节体异质结太阳电池的光电转换效率已经超过13%。然而,实验室的高效器件要走向工业生产仍需要解决许多问题。在当下,开发高效且合适的材料仍是实现聚合物太阳电池商业化的要点。为此,我们发展了一系列功能化聚合物材料用于聚合物太阳电池的阴极界面层与活性层。在第二章,我们探索了通过微波辅助炔、醛、胺一锅法三组分聚合制备一系列胺基功能化聚合物。这所得聚合物可溶于极性溶剂甲醇并能有效地调节金属
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过去几十年里,许多生物和物化工艺已经被设计应用于垃圾渗滤液处理。其中,传统生物工艺很难去除生物难降解化合物,尤其是老龄垃圾渗滤液。同样地,如膜分离、吹脱以及混凝等物化工艺,由于考虑到初期建设支出、运行能量消耗以及频繁使用化学药剂,使得处理成本大大提高。本文研究的高级氧化技术(AOP)是依赖于高活性羟基自由基的氧化方法,该技术可去除用常规方法难以处理的强化学稳定性/低生物降解特性的有机污染物。此外,
生活垃圾在填埋处理过程中会产生污染性较高的渗滤液,并且填埋垃圾时间决定了渗滤液的化学组分,其中填埋后期产生的老龄渗滤液由于其高氨氮浓度、低C/N的特点,使用传统反硝化脱氮效果有限,而厌氧氨氧化在脱氮过程中无需碳源,脱氮过程中可以与反硝化形成互补,因此促进厌氧氨氧化和反硝化在填埋场反应器中协同脱氮有利于实现高效低耗的渗滤液处理工艺。但是,两者协同作用的影响因素尚缺乏研究,因此本研究通过构建填埋场反应
碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池是目前各国重点研究开发的薄膜太阳电池之一。目前存在的主要问题是光电转换效率不高,与传统能源相比没有竞争力,因此深入研究其光电转化材料的性能,改进电池材料和器件的制备工艺对提高电池器件的光电转换效率具有重要意义。本论文以超白玻璃和柔性聚酰亚胺为衬底,全溅射制备上层配置结构AZO/i-ZnO/CdS/CdTe/Cu/Mo太阳电池。采用射频(12.5 MHz)磁控溅射法分别
电动汽车随着资源消耗和环境污染问题的加剧而位居当前研究前沿,近年国内频发的雾霾污染更加突出了相关研究的必要性和紧迫性。电池是电动汽车发展的关键之一,锂电池以其高能量密度、长循环寿命、高安全性、低自放电率等优良的特性成为我国电动汽车的主要动力源。然而,锂电池的充放电是一个复杂的电化学反应过程、电动汽车实际环境中存在多种干扰,如何在复杂工况下实现对电动汽车动力锂电池组的实时准确管理、保障电池使用安全并
在近年来的有效的可充电电池之中,锂离子电池具有非常高的工作电压、高能量密度、长循环寿命。自20世纪90年代以来,得益于锂离子电池技术的发展,在电动汽车、便携电子产品、存储装置和混合电动汽车等领域对锂离子电池的需求逐渐增长。与此同时,锂离子电池的改进主要取决于工作电极材料、电解质、隔膜和外部管理系统的成果。工作电极材料在改善电池寿命方面起到关键作用,因为它们控制了电化学反应并且改善锂离子的扩散。基于
探索和开发高能量密度、长循环寿命、高安全性锂离子电池,是便携式电子产品、电动车和储能电站等技术领域的迫切需求。作为锂离子电池中的一个关键组成部分,负极材料很大程度上决定了其容量和性能。硅负极材料具有高理论容量(4200 mAh g~(-1)、Li_(4.4)Si)、反应电位适中、原材料丰富等特点,是最具有潜力的新型合金化反应类负极材料。然而,硅材料在锂合金化/去合金化过程中严重的体积效应和较差的导
20世纪70年代世界范围内的能源危机爆发之后,环境污染和能源短缺等问题受到了全世界各个国家的高度重视。人们已经清醒地意识到单一地依靠煤炭、石油等化石能源作为世界能源消耗的绝对主力是一条不可持续的发展道路。为了走出能源困境,人类致力于从发电和用电两个方面入手来变革当前的能源技术。从发电领域来讲,以可再生能源分布式发电为代表的高新技术在最近十多年内取得了长足的发展,为建设高效、灵活、绿色、坚强的智能电
具有特殊孔隙结构和高比表面积的多孔材料在吸附、能源等领域具有广泛的应用前景。随着化石资源日趋枯竭和环境污染问题的逐渐加剧,开发由可再生资源制备的多孔材料具有重要的意义。生物质是可再生资源中唯一的碳源,是可再生多孔材料的重要前驱体。以生物质为原料开发结构和性能可控的高性能多孔材料,不仅可以节约成本,而且可以缓解因大量焚烧废弃生物质而引起的环境污染问题,实现生物质的高值化利用,是目前该领域的重要研究课
铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)薄膜太阳电池由于成本低、原料来源广泛且毒性小,成为近年来光伏领域的研究热点。CZTS 一般是锌黄锡矿结构,其禁带宽度(Eg)约1.45 eV,接近太阳电池的最佳禁带宽度(1.5 eV),吸收系数超过1.0×104 cm-1,理论上其光电转换效率高达32.2%,非常适合作为太阳电池吸收层。本论文采用基于非水解的溶胶-凝胶法及后硫化处理的方式制备CZTS薄膜,研
电力能源储存(EES)技术和相关设备在电力能源的推广应用,和减排方面扮演重要角色。快速、高效、高能的电化学储能装置被认为是EES领域最富前景的技术之一。而正极材料是众多电化学储能设备实现低成本、高效能和安全环保应用的关键。锰基氧化物因其储量丰富、环境友好、结构多样等优点而成为多种电化学储能器件正极材料,例如超级电容器、锂离子电池、钠离子电池等的重要选择。然而,锰氧化物(MnO_x)做超级电容器电极