一、发展历程 河南省光伏材料重点实验室于08年11月份由河南省科学技术厅批准由河南师范大学、河南大学联合组建。经过近两年的建设与发展,实验室已初具规模,取得了阶段性的科研成果。实验室现拥有科研配套用房面积2500平方米,价值为2000多万元的实验设备,形成了多晶硅提纯技术、硅薄膜太阳能电池材料、非硅基薄膜太阳能电池材料三个稳定的研究方向。 实验室实行主任负责制,实验室主任由我校特聘教授常方高博士担任。实验室成立学术委员会,由河南大学双聘院士王占国院士担任学术委员会主任。 二、基础条件 近年来,学校加大对实验室的投资力度,先后投资1000万元购置大型实验仪器,并对实验环境进行改造。实验室先后购置了磁控溅射薄膜生长、美国Newport公司生产的太阳能电池测试仪、美国Veeco公司生产的表面轮廓仪、温度可达3500℃的超高真空电弧炉、X-射线衍射仪、扫描电镜、紫外曝光机、超声压焊机等大型仪器,同时实验室建立了规模为5kWp的光伏并、离网发电系统。目前,这些仪器设备运行良好,为光伏技术研究工作的深入开展提供了良好的科研条件。 三、学术带头人及队伍建设 1、学术带头人 学术带头人常方高教授于1996年获英国BATH大学博士学位,自1989年-2003年在英国Pirelli集团公司Erith技术中心任高级研究员、项目经理,长期从事材料科学的研究工作,现任河南师范大学特聘教授、光伏材料实验室主任,教育部高等学校材料物理与化学教学指导委员会委员、科技部国际合作项目评审专家。近年来,承担了材料物理领域国家、省部级项目8项。已在Phys. Rev. B、J Phys. D: Applied Physics等国内外重要学术刊物上发表论文60多篇。获教育部科技进步二等奖1项并被科技部认定为国家级科技成果,获发明专利1项,申请发明专利1项。 学术带头人杨宗献教授,博士生导师,省特聘教授,美国物理学会会员,加拿大化学学会会员,河南省青年科技专家,河南省跨世纪学术技术带头人。近年来,承担了半导体表面物理领域和催化化学领域国家、省部级项目10项,已在Phys.Rev.B、J. Chem.Phys.等国内外重要学术刊物上发表论文50多篇。 2、人才队伍 实验室现有科研人员25名,其中具有博士学位20人,教授12人,省、校特聘教授3人。已经拥有一支以特聘教授领军,以具有博士学位和高级职称人员、工程化实践经验丰富的科研技术人员为主体,学科交叉的科研团队,为实验室的快速发展奠定了良好的人才基础。 实验室高度重视高层次人才引进,努力引进有成就的出国留学、进修人员回国参加工作,积极引进高水平的学术带头人及具有博士学位的中青年优秀人才,激励拔尖人才脱颖而出,培养学术带头人和学术骨干,建立科研团队后备梯队。 四、研究方向与特色 经过几年的建设与发展,实验室凝练了多晶硅提纯技术、硅薄膜太阳能电池材料、非硅基太阳能光电池料三个稳定的研究方向,形成自己的研究特色。 1、多晶硅提纯技术 研究内容包含电子束熔融法和区域熔化法两种物理法提纯多晶硅技术的研究。实验室采用电弧炉电子束熔融法多晶硅样品的纯度可达99.999%以上,这种方法具有投入小、无污染的优点,而成本仅为化学法的1/3~1/4。该项目已与北京京仪科技有限公司签署合作协议。 2、硅薄膜太阳能电池材料 研究内容包括非晶硅薄膜和多晶硅薄膜材料的研究。实验室采用磁控溅射法和电子束蒸发法快速制备非晶硅、微晶硅薄膜材料,通过薄膜沉积过程中基片加热或将薄膜后期煺火处理,设计调整煺火处理的温度和环境条件,得到微晶或多晶结构的薄膜。并对硅基薄膜材料存在的S-W效应、掺杂浓度进行研究,从根本上消除S-W效应,延长硅基薄膜太阳能电池的使用寿命。 3、非硅基太阳能电池材料 研究内容包括CIS薄膜太阳电池、染料敏化纳米晶太阳能电池、有机-无机复合薄膜太阳能电池和铁镍蓄电池材料的研究。①实验室采用磁控溅射方法,通过控制溅射速率,对材料中的Ga含量进行调控,使材料具有渐变能隙,提高可吸收的光谱范围,获得核心吸收层的最优Ga浓度梯度配比,进一步提高吸收效率。目前,实验室正在采用MgZnO以及ZnS等来替代有毒的GdS缓冲层材料,解决高效率、低成本与环保的矛盾关系。② 实验室已经研发出铁镍TNF8型动力蓄电池,该项目是2009年河南省重点科技攻关项目。样品经河南省电池检验监测中心测试,电化学指标达到或超过国家技术标准。 三年来,实验室共承担国家、省部级科研项目30余项,横向科研项目8项,科研经费达到500余万元,发表了50多篇高水平的专业论文,获得省部级以上科研奖励10项,获发明专利1项,申请发明专利1项。 五、开放与交流 实验室设立对外开放课题,聘请外来专家、学者短期来室指导工作,设立客座教授岗位,建立访问学者制度,从经费上鼓励开展积极的国际、国内学术交流。目前已与美国加州大学,加拿大大略大学、英国BATH大学、南开大学、浙江大学等国内外多家科研院所建立了良好的学术交流与合作关系。 实验室还邀请北京太阳能研究所赵玉文研究员、中国科学院电工研究所王文静教授、洛阳中硅杨玉安副总经理等国内著名光伏专家来实验室讲学。实验室平均每年10人次参加全国性学术会议,2-3人次参加国际性学术会议。实验室通过学术交流活动,进一步推动实验室的建设与发展,提高实验室在国内外的知名度和影响力。 总之,经过近两年的建设与发展,实验室在队伍建设、人才培养、学术交流、社会服务及科研成果等方面已取得显著的成绩。我们深信:在不久的将来,把"光伏材料实验室"建设成为河南省光伏材料的研发中心,光伏人才的培养中心和光伏产业的示范中心。 |