晶体硅太阳能电池产业化及应用产品开发

以下是西安交通大学最新的新材料方面的科研成果信息，如企业对某个科研成果有合作意向，可注册宁波市产学研创新服务平台（）企业会员查看专家联系方式，也可联系生产力促进中心询问专家的联系方式进行洽谈。联系人：俞文明联系电话：[phone]晶体硅太阳能电池产业化及应用产品开发负责人:杨宏所在院所：西安交通大学理学院欧洲太阳能协会主席赫尔曼·舍尔博士日前认为，世界经济应该从依靠矿物资源向太阳资源转变，太阳型世界经济将推动第二次工业革命。太阳能发电是一项高新技术，以太阳能为资源基础的生产将是一种可持续的发展模式从阳光直接转变成电流的太阳电池也将不再是昂贵的市场空缺。全球太阳能产品的年销售额达14亿美元，其中12亿美元来自太阳能电池的销售。太阳能工业的年增长率估计在20%左右，太阳能利用增长的潜力是巨大的。而晶体硅太阳电池及应用产品将是未来很长一段时间内太阳能发电的主流。本项目涉及太阳能发电产业链上的各个环节，包括晶体硅太阳电池单片制造技术，晶体硅太阳电池组件封装技术，光伏逆变电源；光伏发电控制技术，光伏发电设计技术。本项目课题组将向感兴趣的单位提供上述各技术环节的生产技术。太阳能照明灯负责人:杨宏所在院所：西安交通大学理学院西安交通大学太阳能研究所研制的太阳能照明灯系列技术有：太阳能照明灯设计技术，太阳能照明灯过放控制技术，太阳能照明灯光控技术，太阳能照明灯定时技术.这些技术经过近两年的试验，已达到了产品的实用化要求，解决了防短时光照误动作，防水、防潮等问题，从目前太阳能照明灯的技术发展来看，已处于国内领先水平。太阳能照明灯的原理白天，由太阳电池板将光能转换给蓄电池充电，当夜晚来临时，蓄电池的电能由高频逆变器转换成交流电使灯点亮，经过设定时间后，灯即自动熄灭。太阳能照明灯的性能：1、有昼夜判别功能，天黑自动点亮，天亮自动熄灭，无人值守；2、有防过充电功能，过充时自动切断充电回路；3、有防过放电功能，过放时灯自动熄灭；4、有定时器功能，经过设定的时间后，灯自动熄灭。太阳能照明灯的特征：1、无人值守，无需支付电费；2、安装方便，不用下管布线，省去了施工；3、安全；4、不用担心停电，也可用作公共场所特殊情况下的应急灯。聚苯乙烯泡沫塑料材料三维加工设备及技术负责人：方亮所在院所：西安交通大学材料学院铸造所聚苯乙烯泡沫塑料是一种价廉、质轻、来源丰富的石油副产品，用途广泛，在包装、装饰及广告领域有着重要的地位。特别是近年来，我国制造业中真空实型消失模铸造技术的飞速发展，需要应用大量的聚苯乙烯消失模；在广告、装饰装潢领域，应用日趋广泛。目前国内外聚苯乙烯材料成形加工技术，有两种方法：对大批量生产，采用一次发泡聚苯乙烯泡沫珠粒，在模具中发泡成型的方法。这种方法除需要在专用设备中成型外，还需要价格昂贵的金属模具。而对单件、小批量生产，往往采用电热切割丝，手工切割成型。这种方法，加工效率低、精度及表面光洁度差，只能完成简单二维切割任务。但目前的聚苯乙烯泡沫塑料的成形加工技术已远远不能满足应用的需要。为此，市场给我们提出了发展此项目的强烈要求。对于二维成型加工，国外已开发有成熟商用设备，美国CROMA公司及波兰MEGAPLOT公司已创得骄人的销售业绩，在全球销售超过三千套设备。但国内在此方面仍是空白。对于三维成型加工，国内外均无商用设备，仅日本、韩国有类似的研究，目前还处于实验室研究阶段。聚苯乙烯泡沫塑料三维加工设备根据产品设计的CAD模型，借鉴叠层制造技术的加工成形理念，采用基于计算机的开放式数控加工系统带动电热加工刀具在三维方向非接触切割聚苯乙烯泡沫塑料材料，获得聚苯乙烯泡沫塑料原型。该设备与同类加工设备比较处于国际领先地位，具有加工速度快，成型精度高，表面质量好，制造成本低等特点。该设备已申报国家发明专利。聚苯乙烯泡沫塑料三维设备适用于机械制造、铸造、汽车、船舶、工业设计、模具制造加工、广告、建筑装潢装饰、工艺品加工及宣传展示等行业。特别适合形状复杂的零件制作。应用领域主要在以下几个方向：①真空消失模铸造模样制造；②广告制作；③室内外建筑装潢；④艺术品（壁画、雕塑）；⑤模具制作等领域。项目优势：市场发展前景很好；产品或工艺创新性突出；经济效益显著；社会效益显著。现处阶段：中试阶段技术领先：国外一些研究单位和公司，引进了计算机控制电热丝加工的设备，使得数字化加工聚苯乙烯泡沫塑料制品成为可能。但目前仅见的美国CROMA公司和波兰MEGAPLOT公司产品只实现了二维加工，对于真实三维形状的快速加工，仍无能为力，另外设备结构复杂、价格昂贵。项目可行性分析：本项目经2年多的研究，已经完成：理论研究－方案设计－关键技术问题研究及样机试制。目前，对聚苯乙烯泡沫塑料快速成型机关键技术问题：点热源的温度控制技术、成型机的加工数据准备软件和机构运行控制软件的核心算法，加工精度控制的软硬件补偿技术等问题进行了研究，完成了聚苯乙烯泡沫塑料快速成型模型样机的研制。这些都证明了项目在技术上的成熟性和可靠性。预期经济效益分析：设备完成产业化后，批量生产成本预计在5万元人民币以下，销售价格预计可在10万元至14万元间确定。中国的机械制造和铸造厂近万家，保守预测本设备的市场需求至少200台以上。目前100多个大中城市，每个城市艺术、装饰装潢及广告业对本设备需求以1台估算，设备需求量100台以上。因而，本设备市场容量至少3千万元人民币以上，产业前景非常光明。与企业合作以聚苯乙烯泡沫塑料净成形三维加工设备产品生产为主导，在聚苯乙烯泡沫造型工程产品承接、快速低成本模具制造、造型设计及工程分析、商业造型软件教育培训、工艺艺术品制造及虚拟制造网络工程中心方面，形成一个完备的高科技产业生产链。大型高速转子轴件修复强化新技术负责人：赵文轸所在院所：西安交通大学材料学院对于大型高速转子轴件，由于自身服役条件非常苛刻，修复风险性很大，因而对修复层性能要求很高。我校经过长期研究，行了几十种材料和十几种工艺的实验室试验，获得了一系列修补层的性能数据，诸如：不同工艺、不同材料、不同厚度的结合强度以及硬度、孔隙度、粗糙度、摩擦系数等变化规律，分析了涂层的组织特点以及各种过度层的作用，优化出了适合不同工件要求的涂层及工艺，完成了基础性的研究工作。本项目主要用于发电厂的发电机转子和汽轮机转子、化工生产线的汽轮机，以及大型高速风机转子等几乎一切转子轴件的修复。可修补5mm以下的缺陷层。修复加热不使基体超过150℃，即可确保原件无任何变形和退火。修复层有足够的结合力，保证不会在正常运转中开裂或脱落。修复的同时还可把修复部位表面强化，例如让覆层具有更高的硬度和更小的摩擦系数，从而使耐磨寿命或耐疲劳寿命达到或超过原件。一般不采用昂贵的设备和材料，成本很低。同时可进行现场施工修复强化，花费工时少。已成功地应用于中国第一大火力发电厂山西神头电厂的20万千瓦机组发电机转子大轴的修复、青岛胶南化肥厂美国引进的硝酸生产线高速汽轮机转子轴的修复。均取得了良好的效果。高性能低成本CuCr触头材料的大批量生产技术负责人：杨志懋所在院所：西安交通大学理学院大功率真空开关是现代电网改造的关键部件，CuCr是制造真空开关的主导触头材料。过去我国依赖于进口，严重制约了我国真空开关的发展和国际市场竞争。因此，开发生产国产原材料的优质CuCr触头材料，对实现我国电力开关的无油化改造，提升我国真空开关行业的制造水平和国际市场竞争力具有重要的技术和经济意义。在国家自然科学基金和国家863计划项目的资助下，本项目形成了整套关键技术，迅速在国内企业得到推广应用，生产周期短、成本低、性能高。本项目技术的工业化生产，推动了企业的技术革新改造，提高了产品的技术附加值。对地方政府而言增加了劳动就业人数，为陕西省地方经济发展也做出了重要贡献，同时带动了其他相关产业的发展，特别是有色金属行业，真空设备行业，机械加工行业，真空开关行业等等。工模具表面PCVD陶瓷化工业设备及成套技术负责人：徐可为、马胜利所在院所：西安交通大学材料学院该项目是西安交通大学金属材料强度国家重点实验室完成的国家八六三计划新材料领域项目。在国内首次研制出大功率脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积（PCVD）工模具表面强化工业样机，设备有效容积450mm650mm，承载能力500Kg，基本满足一般中小型工业模具处理的需要。开发出通用的脉冲直流PCVD工模具表面薄膜(如TiN，TiC，TiSiN等)强化工艺技术，处理温度可控制在550C左右，沉积速率在1-2μm/h范围内可调。特别是对复杂工件可实现均匀镀敷，并具有渗镀复合处理的功能，工模具寿命一般可提高一倍以上。先后在十堰东风汽车工业公司、咸阳彩虹集团公司、深圳富士康集团公司、西安航空发动机公司等十余家企业推广应用。2003年获教育部技术发明二等奖和陕西省科技进步一等奖，并被列为国家计委高技术新材料产业化示范工程项目和国家科技部十五重点科技成果推广指南项目。JTUIS超声成像无损检测系统负责人：薛锦所在院所：西安交通大学材料学院本项目适用于对电器开关触头的结合质量进行无损检测。提供了一种触头结合质量的超声成像无损检测方法及其检测系统，该方法和系统能够快速、简便、准确的检测触头的结合质量。本系统利用了超声无损检测原理和图像处理技术，采用水浸聚焦探头对开关触头结合面进行逐点扫描，对每一点的超声反射回波检波信号采样，组成结合面的超声扫描图像，选取合适阈值，运用图像处理的方法分离超声图像中的结合区域与未结合区域，并且计算界面结合率。系统已经在国内外十多家公司得到使用，如西安高压开关厂、广东新会ABB低压开关有限公司、中国正泰集团公司、中国德力西集团公司、常熟开关厂、沙尔特宝公司、维通利公司、奇乐公司、环宇公司、印度Modison公司、厦门ABB低压电器设备有限公司等等。由于目前国家电气工业处于迅猛发展的时期，高低压电器设备应用前景良好，对电器开关的主要部件——触头的结合质量的要求也越来越高，所以未来将有很大的市场。本系统将会为使用厂家带来很大的经济效益。系统由超声信号发生器、探头、三维精密扫描平台、图像采集卡、步进电机驱动卡、步进电机驱动电源、工业控制计算机以及系统软件组成。新型硬煤综采机截齿负责人：蔡和平所在院所：西安交通大学材料学院采煤截齿是综采机上的主要易损件与消耗品，是在严酷工况条件下服役的机械部件，要求有良好的综合机械性能。本产品和技术是在强、塑、韧优化配合理论指导下研制成功的。本产品的生产工艺中所采用的截齿仿型感应加热技术和设备在国内居领先地位。该技术将硬质合金刀头与齿体的焊接和齿体的热处理集成在同一台机器上一次性完成，实现了淬、焊一体化。研制出的镐型截齿疲劳强度高，耐磨抗力和韧性高，型号众多。已经与神府精煤公司合作，应用于引进大型综采机上。现场采煤试验表明，采万吨煤消耗量与引进美国同类产品消耗量相近。本项目生产工艺先进，设备集成度高、省工、省时、节约能源，已经在神华集团神东煤炭公司产生1千多万元/年的经济效益。高耐磨性表面复合材料负责人：邢建东、高义民所在院所：西安交通大学材料学院本项目针对冶金、矿山、建材、电力、化工等部门有着广泛存在的各种严酷的磨损工况特点，采用铸造复合工艺，在部件的严重磨损部位制备一层（约3-10mm）具有高硬度陶瓷颗粒（WC、TiC、Al2O3、SiC等）与各种铸铁、钢复合的局部复合材料部件，可大幅度提高这类易损件的使用寿命，降低由于备件更换所造成的设备停机时间。创新点:1、选择性局部增强:满足部件各部位性能要求不一的条件根据不同部件使用特点，在部件承受磨损或磨损最严重的部位复合一层具有高硬度陶瓷颗粒，可与各种钢和铸铁组成复合材料。这样不仅提高了承受磨损部位的抗磨性，而且部件的本体可在充分考虑机械性能的条件下选取，避免了为提高部件耐磨性而影响其它性能（如：韧性、强度、耐蚀性、抗氧化性等）的问题。2、友好的资源再生性:符合21世纪环境材料的要求由于在部件磨损最严重的部位且可根据部件失效的磨损程度来设计和制备复合材料的厚度，因此部件失效后该部件表面的复合材料已基本完