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中国科学院大连化学物理研究所(大连化物所)10月17日下午在北京举行成果发布会宣布,该所张涛院士、郑明远研究员、王爱琴研究员团队历时16年持续研发攻关,并与相关企业等合作推进成果转化应用,最新完成千吨级生物质催化转化制乙二醇中试,实现生物质乙二醇由基础研究新发现到千吨级应用的跨越。这也让秸秆制衣的未来已来。

2019年,该团队与中科柏易金(郑州)新能源科技有限责任公司等合作开展“千吨级生物质催化转化制乙二醇中试项目”,2022年初在河南濮阳建成国际首套千吨级生物质催化转化制乙二醇装置,同年6月首次投料,一次性打通工艺流程,获得工业级的生物质乙二醇产品。随后,项目团队对装置流程进行技改升级,2023年10月中旬完成72小时现场考核,结果表明,乙二醇产物选择性接近80%,产品分离纯度达到99.9%,紫外透光率达到聚酯级乙二醇国家标准。

乙二醇是重要的大宗能源化学品,每年全世界消费量超过3000万吨,主要应用于合成涤纶纤维、聚酯瓶片、防冻液、涂料、医药等领域。中国是乙二醇生产和消费大国,每年的消费量超过2000万吨。不过,乙二醇主要以石油乙烯或煤炭为原料,存在原料不可再生、二氧化碳排放量大、能耗高等缺点,亟待发展绿色乙二醇生产技术。

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研究团队介绍说,以钙钛矿太阳电池和有机太阳电池为代表的新一代可溶液印刷制造的太阳能电池,具有易制备、重量轻以及可制备成柔性器件等优点,将与当前大规模商业化应用的晶硅太阳能电池应用领域互补,在众多领域具有重要应用前景。近几年,其能量转化效率也得到快速提升,但钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池均存在一定的稳定性问题。

钙钛矿/有机叠层太阳能电池作为一种新兴的叠层太阳能电池技术而备受关注,并具有多项综合优势,包括该新型叠层太阳能电池结构在有效提升效率的同时可以大幅提升器件稳定性、大幅拓宽可利用太阳光谱范围并降低能量损失、防止光降解并提升环境稳定性等。此外b—sports必一,钙钛矿/有机叠层太阳能电池也保留了可溶液制备太阳能电池的本征优势。

根据开路电压的提升是提高钙钛矿/有机叠层太阳能电池效率的关键因素b—sports必一,研究团队通过对光致发光量子产率和准费米能级分裂的深入研究,发现顺式钝化分子处理的钙钛矿薄膜具有更低的能量损失和更高的理论开路电压。钝化处理后的宽带隙钙钛矿(大于1.8电子伏特)与电子传输层的界面复合大幅降低,实现开路电压达到1.36伏特、光电转化效率大于18%的宽带隙钙钛矿太阳能电池。