辽宁省光电功能材料检测与技术重点实验室--渤海

一、平台概况

辽宁省光电功能材料与技术重点实验室依托渤海大学，是在物理系近代物理实验室、应用物理实验室、硅材料工程技术研究中心及硅材料太阳能电池光伏产业基地公共检测中心基础上于2008年3月组建，2009年12月获辽宁省科技厅批准成立的。实验室主要面向光伏产业、新材料和新能源，立足于国民经济特别是面向辽西经济建设的主战场，在大力开展基础研究的同时，根据发展需要延伸到应用研究与技术开发。该实验室是辽西唯一集科学研究与应用开发为主体的光电功能材料检测与技术实验室，具有显著的地域优势和鲜明的特色。

实验室拥有的2000余平方米的实验基地，配备多种现代化分析检测仪器，主要有:微波等离子体镀膜机、磁控溅射镀膜仪、x射线衍射仪、扫描探针显微镜、全谱直读等离子体发射光谱仪、傅立叶红外光谱仪和电输运测量系统等可供产品制备、分析和检测的一系列大型仪器，可快捷便利地完成样品的制备、分析和测试工作。

实验室始终以学科建设和科技发展作为主线，以市场需求和科技服务为宗旨，以科技创新和市场开发为动力，把培养专业人才，提高科研水平作为根本出发点，不断增强实验室的实力，努力使实验室成为高水平的研究基地。

目前，实验室积极开展光电功能材料与技术的应用研究，与地方政府和相关企业横向联合，承担了多项重大科学研究项目和科技开发课题，较好地满足了我省和地方经济建设与社会发展的需求。充分利用高校的人才优势为地方企业培养更多的具有科技开发能力和创新精神的专业人才，为振兴辽宁老工业基地发挥着重要作用。

二、主要研究内容

本重点实验室有三个研究方向，它们是:硅基叠层薄膜太阳能电池、有机半导体太阳能电池和太阳能电池综合测试与表征技术的研究。具体内容有:

(1)硅基叠层薄膜太阳能电池

硅基太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟，在大规模工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，我们将重点研究多晶硅薄膜和非晶硅薄膜太阳能电池。

多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此，多晶硅薄膜电池将会在太阳能电池市场上占据主导地位。非晶硅薄膜太阳能电池成本低，重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率，那么非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展方向之一。

叠层结构能增加太阳能电池对光的吸收率，是本实验室重点研究的内容。

(2)有机半导体太阳能电池

在这个方向，我们将重点研究纳米二氧化钛有机半导体太阳能电池，争取在敏化染料和纳米二氧化钛材料的制备上取得进展。由于这种有机半导体太阳能电池可以制成透明的产品，从而可应用在窗子、屋顶、汽车顶以及显示器等方面。

它的优点主要有:所使用的染料敏化剂可以在很低的光能量下达到饱和，因此可以在各种光照条件下使用;光的利用效率高，对光线的入射角度不敏感，可充分利用折射光和反射光;对光阴影不敏感;可在很宽温度范围内正常工作，允许工作温度可高达70℃，而硅电池的工作性能则随温度升高而下降。

我们主要的研究内容有:二氧化钛纳米薄膜的制备;p型有机半导体材料的分子设计及制备;单元电池制作工艺研究;太阳能电池性能指标测试系统的建立;电池组的拼装方法及其制作技术的研究。

(3)太阳能电池综合测试与表征技术

光电功能材料的检测与表征是研究各种光伏材料性质的必不可少重要环节。硅材料检测主要是对光伏产业链条中上游产品及原材料的检测;光电子检测主要是对光伏产业链条中下游产品的检测。随着技术的不断进步，未来的光电功能材料的研发将充满竞争和挑战。本实验室利用技术和设备优势，将为锦州光伏产业发展提供科技支撑，对拉动锦州太阳能光伏产业产生积极作用。同时，材料的表征基础理论和技术对材料的制备起着重要的理论指导作用，也是我们将来的主要研究内容。

三、人员结构及队伍

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