南京大学现代工程与应用科学学院朱嘉教授:基于微纳结构的太阳能转换器件
日期:2017-11-20 浏览量:44
报告题目:基于微纳结构的太阳能转换器件

报告人:朱嘉教授(南京大学)

报告时间:2017年11月23日   上午10:00

报告地点:北区科技园1号楼发光材料与器件国家重点实验室501会议室

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                                                            材料科学与工程学院
                                                              2017年11月20日


 
报告摘要:在众多的能源形式中,太阳能作为一种可再生能源,一直是国际上的一个研究热点与前沿领域。微纳结构由于其特殊的尺度和形貌,显示出了完全不同于传统体材料的光、热、电学特性,给太阳能的转换与利用提供了全新的机遇。我们通过两个例子来展示基于微纳结构的新型太阳能转换器件。
第一个例子基于微纳结构的光热转换与太阳能海水淡化。我们实现了宽带、高效的等离激元吸收体,在400纳米到20微米的波段实现了99%的光吸收;并创新型地利用等离激元增强效应,率先实现了高效太阳能海水淡化器件,其效率达到90%。研究中使用的三维铝颗粒等离激元黑体材料具有宽太阳光谱超高光吸收效率,大大提高了海水淡化过程中光-热转换效率,另外,铝纳米颗粒的局域等离激元光学共振效应使得铝颗粒附近区域产生极高的局部温度,有利于快速产生淡水蒸汽。第二个例子纳米硅纯化。发展了低成本硅纯化工艺:以金属硅、硅铁等低成本硅作为原料,利用纳米颗粒极高的比表面积和极小的扩散半径可以将大量的杂质暴露在表面,通过简单酸洗工艺即可有效去除杂质,首次得到直径在80纳米左右、纯度高于99.999%的纳米硅颗粒,接近太阳能级硅纯度要求。整个纯化过程低能耗低污染,避免了高温高压及对盐酸和氢气的大量消耗,同时极大的降低了污染,为生产太阳能级硅提供了新思路,并且也为进一步降低太阳能发电的成本打下了坚实的基础。
 
朱嘉教授简介:朱嘉教授,南京大学现代工程与应用科学学院教授,博士生导师,长期从事微纳结构在太阳能转换与能源存储领域的研究。南京大学物理学学士,美国斯坦福大学电子工程学硕士、博士,加州大学伯克利分校博士后,科技部“青年973”首席科学家。在Nature Photonics, Nature Nanotechnology, Nature Materials,  PNAS, Science Advances, Nano Letters,Advanced Materials 等国际高影响力学术期刊发表论文50余篇,他引超过2000次,申请国际、国家专利6项。部分研究成果被科学、自然、麻省理工科技评论、新华社、人民网、科技日报等国际、国内媒体广泛报道,产生广泛的影响,受邀在政府,国际会议及世界著名学府做过40多场特邀专题报告,同时是30多个国际学术期刊的特约审稿人。近期获得的奖项包括:美国光学学会青年科学家奖(2017)、江苏省五四青年奖章(2017)、杜邦青年教授奖(2016)、 饶毓泰基础光学奖优秀奖(2016)、麻省理工技术评论全球青年创新人物奖(2016)、中国十大新锐科技人物(2016)、中国留学人员创新创业50人榜单(2016)、 中国侨界贡献奖创新人才奖(2016)等。

 


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