新能源材料

美國(guó)研究人員開發(fā)出可晝夜發(fā)電的太陽能電池板原型

美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究人員建造了一個(gè)可晝夜發(fā)電的太陽能電池板原型。研究人員將光伏電池與一種被稱為熱電模塊的絕緣材料連接起來，這種材料可吸收熱流并從中產(chǎn)生能量。在白天，該電池板與普通太陽能電池板一樣發(fā)電；在夜晚，嵌入式熱電發(fā)電機(jī)（TEG）和這種獨(dú)特材料從光伏電池與周圍環(huán)境的溫差中汲取電能。研究人員表示，目前這種材料的功率僅為50mW/m2，而標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池板約為1 000W/m2。（科技部）

日企開發(fā)出高容量電容器，EV最快1min充完電

日本電子零部件開發(fā)企業(yè)Eamex開發(fā)出了高容量的電容器。如果用于純電動(dòng)汽車，最快1min即可完成充電。此次開發(fā)的電容器將鋰離子電池的正極更換成名為“聚苯胺”的特殊導(dǎo)電性高分子進(jìn)行使用，可以高效吸附鋰離子。試制品1～3min即可完成充電，可反復(fù)充放電3萬次以上?？尚铍娙萘繛?0Wh/L，是普通EV鋰離子電池的約1/4，但由于電阻低，充放電時(shí)基本不產(chǎn)生熱量，不需要電池所必需的散熱裝置，相同容積下可以儲(chǔ)存3倍電能。另外，這種電容器將熱量轉(zhuǎn)變成電能再利用的“再生效率”是電池的10倍。（中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)）

俄開發(fā)出全天候太陽能電池板

俄羅斯國(guó)立研究型技術(shù)大學(xué)“莫斯科國(guó)立鋼鐵合金學(xué)院”的科研人員已使硅光電轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體涂層技術(shù)適應(yīng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這將使太陽能電池板的生產(chǎn)更加低廉和易于制造，并可使其在任何天氣下工作。

目前，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到商用硅電池的水平。莫斯科國(guó)立鋼鐵合金學(xué)院未來太陽能實(shí)驗(yàn)室研究員阿圖爾·伊什捷耶夫介紹，通過化學(xué)氣相沉積技術(shù)（CVD）可展示鈣鈦礦層的形成，并可解釋無機(jī)鈣鈦礦的高穩(wěn)定性和發(fā)光特性，了解類鈣鈦礦材料在所有工藝階段的最佳光學(xué)特性，使用標(biāo)準(zhǔn)方法與機(jī)械化學(xué)合成相結(jié)合，使其能夠擴(kuò)大到工業(yè)水平。他強(qiáng)調(diào)，CVD方法目前是生產(chǎn)LED和太陽能電池的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以在現(xiàn)有的生產(chǎn)線上引入鈣鈦礦技術(shù)，而不需要更換設(shè)備組。

據(jù)悉，莫斯科國(guó)立鋼鐵合金學(xué)院組織了鈣鈦礦太陽能電池的完整裝配周期。在實(shí)驗(yàn)室條件下從玻璃到成品設(shè)備，太陽能電池可在5h內(nèi)裝配完畢。該技術(shù)已獲專利，且已準(zhǔn)備好進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)并與硅太陽能電池競(jìng)爭(zhēng)。（科技日?qǐng)?bào)）

新催化劑讓燃料電池成本大降

英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院開發(fā)出一種氫燃料電池，它使用的催化劑由鐵而非稀有昂貴的鉑制成，降低了氫燃料電池的成本。該技術(shù)讓氫燃料廣泛部署成為可能，并最終將減少溫室氣體排放推進(jìn)世界走上凈零排放的道路。

由倫敦帝國(guó)理工學(xué)院研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)歐洲團(tuán)隊(duì)已經(jīng)創(chuàng)造出一種只使用鐵、碳和氮，這種廉價(jià)且容易獲得的材料作催化劑，并表明它可以用來在高功率下運(yùn)行燃料電池。在這種新型催化劑中，所有的鐵都以單原子的形式分散在導(dǎo)電碳基質(zhì)中，使其更具反應(yīng)性。這些特性意味著鐵促進(jìn)了燃料電池所需的反應(yīng)，是鉑的良好替代品。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，該團(tuán)隊(duì)表明，在真實(shí)的燃料電池系統(tǒng)中，單原子鐵催化劑的性能接近鉑基催化劑。

此外，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的方法還可以適用于除燃料電池之外的其他應(yīng)用，例如使用大氣中的氧氣而非昂貴的化學(xué)氧化劑作為反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)，以及使用空氣去除有害污染物的廢水處理。（科技日?qǐng)?bào)）

日企加速投資量產(chǎn)鋰固態(tài)電解質(zhì)

日本石油和石化供應(yīng)商出光興業(yè)正在加速鋰固態(tài)電解質(zhì)量產(chǎn)所需的設(shè)備投資，預(yù)計(jì)最早于2024年開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性大規(guī)模量產(chǎn)。

在去碳化潮流下，新一代電池技術(shù)被認(rèn)為是脫碳所需的核心技術(shù)之一，全固態(tài)電池研發(fā)實(shí)證更是被寄予厚望。

2022年以來，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省等部門均先后出臺(tái)頂層設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略規(guī)劃，力圖大力推進(jìn)蓄電池國(guó)家戰(zhàn)略。出光興業(yè)作為一家傳統(tǒng)化石能源公司也面臨脫碳綠色轉(zhuǎn)型的壓力，其研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)利用了精煉石油時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物“硫化氫”，其性能不輸液態(tài)電解質(zhì)。出光興業(yè)在該方面擁有大量專利，其擬實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的鋰固態(tài)電解質(zhì)能將目前純電動(dòng)汽車搭載的鋰離子電池使用的電解液改為固體，能量密度更高，充電時(shí)間也能縮短，實(shí)現(xiàn)從液體電池向全固態(tài)蓄電池的轉(zhuǎn)變。

出光興業(yè)計(jì)劃在日本千葉縣建立數(shù)百噸規(guī)模的生產(chǎn)線，主要面向汽車廠商和電池供應(yīng)商供貨，產(chǎn)量能滿足約10000輛汽車的需求，總投資金額達(dá)到290億日元（約合人民幣14.6億元）。（科技日?qǐng)?bào)）

鈣鈦礦太陽能電池壽命延至30年

美國(guó)普林斯頓大學(xué)研究人員開發(fā)出了第一個(gè)具有商業(yè)可行性的鈣鈦礦太陽能電池，這標(biāo)志著一種新興的可再生能源技術(shù)的重要里程碑。該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，他們的設(shè)備可在超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的情況下運(yùn)行大約30年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過太陽能電池20年壽命的門檻。該設(shè)備不僅經(jīng)久耐用，還符合通用的能效標(biāo)準(zhǔn)。這是此類電池中第一個(gè)可與硅基電池性能相媲美的電池。

研究人員對(duì)不同材料進(jìn)行了分層，以優(yōu)化光吸收，同時(shí)保護(hù)最脆弱的區(qū)域不受照射。研究人員還對(duì)這些設(shè)計(jì)進(jìn)行了數(shù)十次排列，改變幾何結(jié)構(gòu)中的微小細(xì)節(jié)及覆蓋層數(shù)，并嘗試了數(shù)十種材料組合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，新設(shè)備在平均溫度約為35℃且連續(xù)照明至少5年的情況下，可發(fā)揮出80%以上的峰值效率。（中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）

英企將加快推進(jìn)MOX燃料研發(fā)工作

英國(guó)創(chuàng)新反應(yīng)堆開發(fā)商N(yùn)ewcleo公司宣布，已為鈾钚混合氧化物 （MOX）燃料研發(fā)工作籌集3億歐元資金，并與法國(guó)歐安諾公司簽訂合同，將就MOX燃料生產(chǎn)廠的建設(shè)開展可行性研究。Newcleo表示，通過推進(jìn)MOX燃料的工業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)，將確保該公司能夠在英法2國(guó)運(yùn)營(yíng)首批3萬kW的小型鉛冷原型快堆。（中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院）

美國(guó)能源部為19個(gè)創(chuàng)新光伏研究項(xiàng)目撥款

美國(guó)能源部宣布將為19個(gè)光伏項(xiàng)目（9個(gè)光熱發(fā)電系統(tǒng)，10個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)）提供資助，總資金為600萬美元。這些項(xiàng)目是通過美國(guó)光伏技術(shù)辦公室（SETO）實(shí)施的光伏小型創(chuàng)新項(xiàng)目（SIPS）2022年資助計(jì)劃遴選而出，將在光伏研發(fā)方面追求創(chuàng)新和具有針對(duì)性的早期想法。SIPS項(xiàng)目專注于實(shí)現(xiàn)新穎、高風(fēng)險(xiǎn)或高影響力的想法，這些想法可以在執(zhí)行的第一年內(nèi)產(chǎn)生重大成果，快速驗(yàn)證新概念，并為繼續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。這些項(xiàng)目分布于美國(guó)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和多所大學(xué)，以進(jìn)行其在光伏領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破的想法驗(yàn)證。（中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）

德國(guó)KGAL公司獲準(zhǔn)在意大利投建光伏項(xiàng)目

德國(guó)投資和資產(chǎn)管理公司KGALGmbH&CoKG宣布，已在意大利獲得批準(zhǔn)，將在拉齊奧地區(qū)和西西里島建設(shè)3座總發(fā)電量為380MW的太陽能光伏發(fā)電廠。其中包括150MW的Tuscania項(xiàng)目，KGAL說這是意大利有史以來批準(zhǔn)的最大太陽能項(xiàng)目之一。第2個(gè)項(xiàng)目是即將建設(shè)的90MW維托奇亞諾項(xiàng)目，該項(xiàng)目距離塔斯卡尼亞約30km。這兩個(gè)項(xiàng)目戰(zhàn)略性地位于意大利北部和羅馬之間的地區(qū)。第3個(gè)獲批項(xiàng)目是西西里島140MW的PietraMonreale項(xiàng)目，該項(xiàng)目是KGAL西西里項(xiàng)目管道的一部分，可在未來幾年內(nèi)在多個(gè)路段擴(kuò)建至700MW。KGALESPF4基金持有該投資組合的一部分，其余部分是其繼任基金KGALESPF5的投資。（中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）

美能源部為先進(jìn)核技術(shù)項(xiàng)目提供支持

歐安諾聯(lián)邦服務(wù)公司和美國(guó)泰拉能源公司獲得美國(guó)能源部（DOE）加速核能創(chuàng)新門戶（GAIN）計(jì)劃的支持，將能夠使用能源部國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)資源。

歐安諾正在與橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作進(jìn)行一項(xiàng)新的技術(shù)研究，研究用現(xiàn)有容器安全運(yùn)輸鈾—235豐度高達(dá)10%的六氟化鈾氣體的物理化學(xué)限制，而以往只開展了容器中六氟化鈾的鈾—235豐度不超過5%的相關(guān)研究。這項(xiàng)新的研究將用于放射性材料運(yùn)輸監(jiān)管機(jī)構(gòu)的評(píng)審和審批。

泰拉能源正在開發(fā)熔鹽快堆，并計(jì)劃在愛達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)熔鹽快中子實(shí)驗(yàn)堆（MCRE）。泰拉能源將利用洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室中子測(cè)試能力來測(cè)量氯同位素的性質(zhì)，并確定它們?cè)贛CRE的表現(xiàn)。（中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院）

中俄開發(fā)廉價(jià)高效新型氫能材料

日前，一個(gè)中俄科研團(tuán)隊(duì)找到了一種廉價(jià)且環(huán)保的方法來處理流行的光催化劑材料，大大提高了將陽光轉(zhuǎn)化為氫能的效率。專家稱，該方法有助中俄兩國(guó)進(jìn)入清潔能源的新時(shí)代，幫助2國(guó)在該行業(yè)占據(jù)領(lǐng)先地位。俄羅斯國(guó)家研究型托木斯克理工大學(xué)、中國(guó)石河子大學(xué)和武漢地質(zhì)大學(xué)的科研人員合作，找到了改變氮化碳（一種重要的光催化材料）微觀結(jié)構(gòu)的方法：在高溫下用水處理氮化碳，可形成含氧分子的多孔納米層。

托木斯克理工大學(xué)化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)技術(shù)研究學(xué)院教授勞爾羅·德里格斯表示，氮化碳是一種很有前途且價(jià)格低廉的材料，可由尿素或其他氮碳化合物通過高溫反應(yīng)輕松合成。使用蒸汽和高溫光催化劑處理，可以把低通量厚層分解成超薄層。這些超薄層在利用陽光產(chǎn)生氫氣方面具有更好的性能。（科技日?qǐng)?bào)）

中瑞科學(xué)家開發(fā)儲(chǔ)能時(shí)間超長(zhǎng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)

瑞典查爾姆斯理工大學(xué)與中國(guó)上海交通大學(xué)的研究人員合作開發(fā)出儲(chǔ)能時(shí)間長(zhǎng)達(dá)18年的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。該技術(shù)的關(guān)鍵是一類專門設(shè)計(jì)的分子（包括碳、氫和氮元素），這類分子接觸到陽光時(shí)會(huì)改變形狀，變成一個(gè)富含能量的異構(gòu)體（由相同原子組成但以不同方式排列的分子）。這種異構(gòu)體以液體形式儲(chǔ)存起來，可在需要時(shí)在催化劑作用下釋放熱能，同時(shí)分子恢復(fù)到原來的形狀。（科技部）

國(guó)家納米中心等在有機(jī)太陽能電池研究方面獲進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心納米系統(tǒng)與多級(jí)次制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員魏志祥等，與山東大學(xué)教授郝曉濤合作，設(shè)計(jì)合成了兼具低能量損失和高能量轉(zhuǎn)換效率的非富勒烯小分子受體材料。結(jié)果表明，通過降低受體在光電轉(zhuǎn)換過程中的重組能，可有效降低非輻射復(fù)合和驅(qū)動(dòng)激子解離引起的能量損失，在開路電壓高于0.93V的情況下，效率可達(dá)18.2%，能量損失低至0.48eV。這是迄今為止文獻(xiàn)報(bào)道的效率超過17%的二元有機(jī)光伏體系中最小的能量損失。

課題組以Y型非富勒烯受體為分子骨架，將苯并噻唑（BT）五元環(huán)核替換為喹喔啉（Qx）六元環(huán)核，設(shè)計(jì)合成了非富勒烯小分子受體Qx-1和Qx-2。通過理論計(jì)算與薄膜形貌、激子和電荷動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明，這2種受體在光電轉(zhuǎn)換過程中的重組能比Y6顯著降低，有利于提高激子壽命和擴(kuò)散長(zhǎng)度，促進(jìn)電荷傳輸，抑制電荷復(fù)合帶來的能量損失。以聚合物PM6為給體，Qx-1和Qx-2為受體的二元有機(jī)光伏體系的能量損失分別降低到0.508eV和0.482eV，且2種體系的開路電壓均達(dá)到0.9V以上，同時(shí)能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)18%以上。該工作揭示了減小重組能對(duì)于降低太陽能電池能量損失的重要性，為進(jìn)一步提高太陽能電池的效率提供了新策略。（中國(guó)科學(xué)院）

柔性有機(jī)太陽能電池研究獲進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員有機(jī)光電材料與器件團(tuán)隊(duì)在研究員葛子義的帶領(lǐng)下，在前期高效率柔性有機(jī)太陽能電池研究的基礎(chǔ)上，利用三元策略在PM6：BTP—eC9體系中引入聚合物受體（PY—IT）作為第三組分，形成纏繞結(jié)構(gòu)形態(tài)，有效提高了其斷裂拉伸應(yīng)變，實(shí)現(xiàn)了高延展性活性層薄膜的制備。

科研人員運(yùn)用三元策略引入能級(jí)匹配和光譜互補(bǔ)的聚合物PY-IT客體，有效構(gòu)筑了纏繞結(jié)構(gòu)形態(tài)的PM6：BTP—eC9：PY—IT活性層，協(xié)同發(fā)揮了聚合物的長(zhǎng)鏈優(yōu)勢(shì)和分子之間的緊密結(jié)合，克服了小分子脆性特性。三元混合膜中沿鏈長(zhǎng)分布式的負(fù)載應(yīng)力易于消散應(yīng)變能，提高了薄膜延展性。隨著客體PY—IT摻雜比例的增大，活性層薄膜的斷裂拉伸應(yīng)變明顯提高。（中國(guó)科學(xué)院）

我國(guó)在運(yùn)最大核電站全面投產(chǎn)

隨著試運(yùn)行試驗(yàn)圓滿完成，遼寧紅沿河核電站6號(hào)機(jī)組正式具備商業(yè)運(yùn)行條件，標(biāo)志著作為東北首座核電站、東北最大的電力能源投資項(xiàng)目的紅沿河核電站6臺(tái)機(jī)組全面投產(chǎn)，成為國(guó)內(nèi)在運(yùn)裝機(jī)容量最大的核電站。紅沿河核電站一期和二期工程共六臺(tái)機(jī)組總裝機(jī)容量超過671萬kW，成為我國(guó)目前在運(yùn)裝機(jī)容量最大的核電站。（科技日?qǐng)?bào)）