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机构设置

    先进光伏技术研究所依托教育部光伏系统工程研究中心,围绕新能源产业发展,重点开展低成本、高效率、环境友好的下一代光伏技术应用基础研究和高新技术攻关,建立和完善适用于产业化的新型太阳能电池制造工艺,掌握具有自主知识产权的核心技术,力争发展成为国内光伏技术研究领域的重要科研力量。

    研究所成立于2009年,是电气与自动化工程学院“电气工程”一级学科博士学位授予点的重要支撑。现有研究人员4人,其中教授1人、副教授2人、讲师1人。发展至今,研究所已建立完善的光伏太阳能电池制造工艺路线与器件性能检测平台,拥有光电转换效率测量系统、量子效率测量系统、霍尔效应测量系统、光致发光光谱测量系统等多台大型精密仪器。同时,与企业合作开发出多源共蒸发镀膜系统、多靶磁控溅射镀膜系统以及光伏薄膜快速热处理系统等科研设备。依托良好的实验条件,研究所于2012年研制出效率超过15%的铜铟镓硒电池,2018年研制出效率超过20%的钙钛矿电池,2023年研制出效率超过10%的锑基硫属薄膜电池,处于国内领先水平。迄今,已获批国家自然科学基金、科技部国际科技合作专项、安徽省自然科学基金、教育部博士点基金、中国博士后基金等多项国家和省部级科研项目资助,科研经费总额逾千万。同时,取得了丰硕的研究成果,在国际知名学术期刊发表高水平SCI论文100余篇,申请国家发明专利20余项。

    研究所已培养一批包括博士、硕士在内的高素质科技创新人才,并十分重视国际合作和研究生联合培养工作。与国内外多家科研结构和企业建立良好的长期合作关系,如英国牛津大学、美国华盛顿大学、新加坡南洋理工大学、中国科学技术大学、南方科技大学、兰州大学、常州亿晶光电科技有限公司等。毕业生就业领域宽广,包括国家电网、电力电子、光伏发电、半导体等行业,或进入知名高校与科研院所继续深造。研究所秉承科研创新促进学科发展和人才培养的指导思想,发扬追求真理、严谨治学、敢于挑战、团结协作的科研精神,为高层次创新人才培养创造良好的科研环境和学术氛围。已形成立足于高校,兼顾基础研究与产业化,并对新能源利用起到宣传示范作用的研究中心。

    目前,研究所开展的主要研究方向如下:

    1. 下一代太阳能电池研究

    作为重要的可再生清洁能源形式之一,太阳能的高效开发与利用是加速“碳达峰/碳中和”目标实现的重要途径。研究所致力于下一代高效太阳能电池的创新研发,包括硫化锑、硒化锑、钙钛矿电池、量子点电池、铜铟镓硒薄膜电池等光伏领域的研究前沿。围绕材料创新、器件设计、光电性能和器件物理等方面开展研究,实现器件光电转换性能提升,研制具有商业价值和市场前景的下一代太阳能电池。

    图1. 新型硫化锑太阳能电池器件结构

    2. 新型能量收集技术研究

    物联网(Internet of Things)技术的快速发展驱动了基本能源供给方式的改革。目前,低功耗自主物联网传感器主要利用储能电池供电。然而,储能电池寿命有限且应用范围受限。研究所创新开发新型能量收集技术,助力物联网技术可持续发展。先进室内光伏(Indoor photovoltaics)从环境照明中收集能量,可为基于低功耗蓝牙、RFID标签、LoRa、无源Wi-Fi、Zigbee等通信协议的无线物联网节点提供可持续能源供给。

    图2. 面向物联网应用的先进室内光伏技术

    3. 光伏发电应用技术研究

    随着可再生能源的不断发展,光伏发电技术成为一种绿色、高效的能源解决方案。其不仅能够减少对传统能源的依赖,还能有效降低碳排放。研究所结合电池组装新技术、新工艺,开展光伏产线和太阳能发电站建设、光伏建筑一体化、太阳能发电系统设计、可再生能源发电并网技术等研究,不断探索和拓宽产学研合作新领域,促进光伏行业的技术创新与发展。

    图3. 光伏建筑一体化

    先进光伏技术研究所负责人:周儒

    电话:15215518757

    邮箱:zhouru@hfut.edu.cn

    地址:安徽省合肥市屯溪路193号合肥工业大学逸夫楼1129室

    邮编:230009