山東力諾太陽能材料有限公司

該項目按計劃任務書開展了太陽能材料的計算和設計，取得了理想的結果，在國際上產(chǎn)生了影響，圓滿地完成了任務。主要成績?nèi)缦拢?1）闡明了二元、三元、四元半導體在晶體結構和電子結構上的演化關系；確認了從二元半導體出發(fā)、以元素替換（mutation )的方式，可以獲得具備理想性質(zhì)的四元半導體太陽能材料。理論上預言Cu2ZnSnS4、Cu2ZnGeSe4、Si3AlP可以作為理想的半導體太陽能電池吸收層材料。明確指出了前人研究中關于晶體結構和能帶帶隙的長期混淆及原因，獲得相繼多個實驗證實；發(fā)現(xiàn)并命名了Cu2ZnSnS4等的六角相亞穩(wěn)結構wurtzite-kesterite；給出了Cu2ZnSn(S,Se)4合金的良好互溶性和帶隙-成分的線性關系，并獲實驗證實；系統(tǒng)研究了Cu2ZnSnS4和Cu2ZnSnSe4的相穩(wěn)定性和缺陷性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)了其中一系列獨特現(xiàn)象，揭示了缺陷對電池性能的影響，其中關于缺陷能級的理論預測也已獲實驗證實。這些工作系統(tǒng)給出了該類半導體晶體結構、電子結構、合金、缺陷性質(zhì)的一個比較完整的理論圖像，結果發(fā)表后被廣泛引用，被包括效率世界紀錄保持者在內(nèi)的眾多實驗研究組采納以提高電池效率。 2）發(fā)展了名為Inverse Design of Materials by Multi-Objection Differential Evolution（IM2ODE）的逆向設計算法。開展了結構和能帶設計，預言了一系列可用于太陽能吸收材料和光催化材料。例如，一種能隙為1.5 eV的直接帶隙硅，一種可用于高效水分解金屬氧化物合金(TiO2)2(Cu2O)，以及二維的C-N合金。 3）研究了電極材料中的質(zhì)子污染的問題，解析由氫離子，鋰離子濃度之間的關系。進一步確立了電解液中氫離子濃度和鋰離子濃度對電極材料反應的競爭作用，確立了其線形邊界的相圖，并被實驗所證實。建立了應變對半導體體系物理量影響的一般關系，給出了應變導致的占居態(tài)變化是性質(zhì)出現(xiàn)非連續(xù)變化的本質(zhì)原因。發(fā)現(xiàn)界面散射有可能提高體系的熱導。 發(fā)表論文50多篇，其中PRL 4篇，JACS 4篇，ACS nano1篇，分別在Advanced Materials和Advanced Energy Materials 上發(fā)表以自己工作為主綜述文章兩篇。在美國MRS、國際三元多元半導體會議等國內(nèi)外邀請報告20多次。項目期間，獲得國家自然科學二等獎。 2100433B

太陽能材料是目前人類最關心的材料之一，涉及到很多物理和化學過程。盡管市場上已經(jīng)有了商品，但仍需要提高效率和降低成本。本項目將從物理基本原理出發(fā)，以提高其光電轉換、光催化、熱能儲存與輸運效率為目的，結合當前最先進的計算方法，建立自己的設計方案。在已有一元二元三元合金的基礎之上，針對能隙大小和帶邊結構，改善現(xiàn)有材料的性能，設計新的多元半導體太陽能吸收材料，以元素替代的方式降低材料的成本和減少毒性元素。通過研究尺寸和量子效應對納米尺度材料熱學性質(zhì)的影響，尋找大熱容且熔點不太高的材料，使得不僅可以利用焓變儲熱，同時可以利用相變潛熱儲能；研究納米結構體系的熱導機制，理解納米尺度上熱傳導的動力學過程，通過設計導熱介質(zhì)、儲熱材料與導熱介質(zhì)的界面結構，根據(jù)需要調(diào)控儲熱材料的熱導率。為實驗研究提供依據(jù)。

山東力諾太陽能電力集團隸屬全球太陽能新能源領域最具影響力的企業(yè)集團——力諾集團，公司于2002年正式注冊，經(jīng)過十年發(fā)展，公司憑借優(yōu)良的信譽、卓越的品質(zhì)和優(yōu)質(zhì)的服務，累計實現(xiàn)光伏電站裝機10萬KW，名列行業(yè)前茅。集團以“投資、建設、運營太陽能光伏電站”為核心業(yè)務，秉承“專業(yè)、專家”的理念，在全球范圍內(nèi)從事太陽能光伏電站的投資建設、光伏電站EPC總承包和太陽能光伏產(chǎn)品的推廣應用。

在應用產(chǎn)品領域，集團專業(yè)從事光伏發(fā)電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、風電互補系統(tǒng)、便攜式電源的設計、研發(fā)與銷售，已自主開發(fā)了戶用電源、屋頂電站、交通照明及太陽能手電、太陽能臺燈等一系列產(chǎn)品。集團的主營業(yè)務在國外已經(jīng)擴展到歐美、日韓、非洲、澳大利亞、東南亞等十多個國家和地區(qū)，國內(nèi)業(yè)務范圍遍及全國。集團在2011年先后建成了西藏日喀則10MW、青海德令哈30MW和山東力諾科技園10MW等光伏電站。

集團始終堅持以“讓中國老百姓用上太陽能發(fā)電”為己任，彰顯社會責任，在行業(yè)和社會上的影響力不斷擴大，先后榮獲國家火炬計劃濟南太陽能特色產(chǎn)業(yè)基地和山東省太陽能光伏工程技術中心稱號，擁有太陽能光電玻璃幕墻、太陽能電池板安裝支架等多項技術專利。與國家電網(wǎng)、中電集團華北設計院、中國水電集團成都院、山東電力研究院、山東大學等科研院所進行長期的研發(fā)合作，集團建設的大型光伏電站系統(tǒng)效率達到82%以上。

集團將繼續(xù)加大太陽能發(fā)電投資建設力度，“四五”期間總裝機容量將達到3000MW，努力打造成為國內(nèi)一流的太陽能發(fā)電公司 ！