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半透明有機(jī)光伏電池具有柔性、質(zhì)輕、無毒、顏色與透明度可調(diào)、 可采用大面積印刷制備、在全方位入射角且弱光環(huán)境下仍保持高 效率等特性，在便攜式可穿戴電子器件、可充電軍用帳篷、汽車及建筑玻璃等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。華南理工大學(xué)發(fā)光材料 與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)了基于酰亞胺功能化苯并三氮唑、 萘二并噻二唑單元的聚合物半導(dǎo)體材料體系，在實(shí)驗(yàn)室小面積有機(jī)光伏器件的能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到18%，在世界范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)證效率超過12%的 1 平方厘米面積的聚合物太陽(yáng)電池。大面積模組器件效率也超過了 12%，多次刷新國(guó)際權(quán)威第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證的同類器件的最高效率，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 

珠光顏料是一種特性顏料，指具有珍珠光澤、能夠產(chǎn)生獨(dú)特視覺效應(yīng)的一類顏料。人工合成具有特定暴露面的鳥嘌呤晶體可有效解決魚鱗鳥嘌呤珠光顏料資源有限、提取工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴、耐熱耐光性差等問題。 本成果突破有機(jī)小分子納米晶在晶化過程、晶型和形貌控制方面的合成難題，首次實(shí)現(xiàn)有機(jī)小分子鳥嘌呤的晶型、形貌、尺寸及珠光特性的有效調(diào)控，實(shí)現(xiàn)單一晶型的β相無水鳥嘌呤納米片的批量合成。這是國(guó)際上首類人工合成的納米尺度的有機(jī)小分子晶體珠光顏料，性能穩(wěn)定、無毒、輕質(zhì)。 此外，我們創(chuàng)新性地將一系列染料分子摻雜到鳥嘌呤納米片晶體的晶格中。目前已成功將陽(yáng)離子金黃X-GL、結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)等十余種染料分子嵌入鳥嘌呤納米片的晶格中，在保有高反射率和珠光色的同時(shí)，獲得色彩豐富且晶型和形貌可控的彩色β相無水鳥嘌呤納米片。其在分散液中有明亮的珠光色（圖1），干燥的粉末呈現(xiàn)漂亮的顏色，且不會(huì)被洗脫，大大豐富鳥嘌呤珠光顏料的應(yīng)用范圍。另外，為降低彩色鳥嘌呤珠光顏料的毒性，我們還將中國(guó)化妝品原料清單中的堿性橙等十余種染料摻雜到彩色鳥嘌呤珠光顏料的晶格中，這些彩色鳥嘌呤將可用作護(hù)膚品和彩妝等高端化妝品珠光顏料，也可用作對(duì)健康和環(huán)保性要求高的兒童玩具、環(huán)保涂料的珠光顏料。

在雙碳政策的背景下，近年來光伏裝機(jī)量不斷攀升，但太陽(yáng)能資源自身波動(dòng)性及隨機(jī)性特點(diǎn)使其發(fā)電過程中的驟升或驟降現(xiàn)象對(duì)電力系統(tǒng)的合理調(diào)控和有效調(diào)度帶來困難，容易造成棄光現(xiàn)象的發(fā)生。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)光伏發(fā)電功率可以使電力調(diào)度部門及時(shí)調(diào)整調(diào)度計(jì)劃，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，促進(jìn)新能源消納。預(yù)測(cè)的結(jié)果精度與其時(shí)間尺度具有強(qiáng)相關(guān)性，因而對(duì)于光伏場(chǎng)站而言，分鐘級(jí)的出力預(yù)報(bào)信息具有較高的參考價(jià)值。 光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)是基于光伏電力不穩(wěn)定性特征和電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)平衡要求矛盾而產(chǎn)生的一種需求。超短期內(nèi)光伏輸出功率爬坡主要由云團(tuán)對(duì)太陽(yáng)輻射無規(guī)律的遮擋造成，該遮擋過程難以量化，對(duì)超短期內(nèi)光伏輸出爬坡預(yù)測(cè)造成了很大的困難。 為量化云團(tuán)對(duì)太陽(yáng)輻射的遮擋過程，本課題利用天空成像儀獲取云團(tuán)參數(shù)（云高，云速，云團(tuán)形狀），云高方面：基于雙目視覺原理，采用兩臺(tái)全天空成像儀捕捉天空?qǐng)D片，根據(jù)雙目攝像機(jī)視差及其幾何關(guān)系反向推算得出云團(tuán)高度；云速方面，結(jié)合單攝像機(jī)拍攝的連續(xù)天空?qǐng)D像計(jì)算得到云團(tuán)的運(yùn)動(dòng)速度矢量；云團(tuán)形狀方面：利用圖像畸變矯正技術(shù)，結(jié)合云高信息，可獲取云團(tuán)形狀信息。根據(jù)上述云團(tuán)物理信息，默認(rèn)云團(tuán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)短期內(nèi)保持恒定，對(duì)未來15分鐘內(nèi)云團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行刻畫，再通過天文算法計(jì)算得到的太陽(yáng)方位，推算得出當(dāng)前云團(tuán)狀況下未來15分鐘地面陰影的變化情況，以此判斷光伏板的遮擋情況。后根據(jù)云團(tuán)厚度情況判斷其對(duì)太陽(yáng)光的遮擋率大小，以其為依據(jù)對(duì)理論計(jì)算出的太陽(yáng)輻照數(shù)據(jù)進(jìn)行削減修正，由此完成未來15分鐘內(nèi)的分鐘級(jí)超短期光伏功率變化預(yù)測(cè)。 本方法相比于基于衛(wèi)星云圖的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，觀測(cè)設(shè)備僅需兩臺(tái)全天空成像儀，安裝更為靈活且兼具更優(yōu)的性價(jià)比；設(shè)備還具備更高的時(shí)空分辨率，因而可以實(shí)現(xiàn)云團(tuán)的精細(xì)觀測(cè)，從而可完成更高精度的預(yù)測(cè)任務(wù)，預(yù)測(cè)結(jié)果具備更高的準(zhǔn)確性。 創(chuàng)新點(diǎn) 1、開發(fā)出一種基于雙目視覺原理及圖像處理技術(shù)的云團(tuán)多尺度信息獲取方法。 2、開發(fā)出一種基于云團(tuán)透射率和地面陰影軌跡預(yù)測(cè)的光伏場(chǎng)站出力分鐘級(jí)預(yù)測(cè)方法。 市場(chǎng)前景 隨著全球加快應(yīng)對(duì)氣候變化，光伏市場(chǎng)需求持續(xù)增加，數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)光伏行業(yè)在2021年繼續(xù)高歌猛進(jìn)，光伏新增裝機(jī)創(chuàng)歷史新高，達(dá)到54.88GW。未來十幾年，中國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)容量的復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)25%以上。根據(jù)光伏發(fā)電行業(yè)國(guó)家政策規(guī)劃，未來將著力推進(jìn)光伏基地化開發(fā)、分布式化開發(fā)以及綜合水風(fēng)光的綜合基地開發(fā)。 無論是以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地開發(fā)，還是整縣屋頂分布式光伏試點(diǎn)的組織開展，或是綜合多種發(fā)電手段的新能源大規(guī)模發(fā)展，都需要準(zhǔn)確的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)為電網(wǎng)調(diào)度提供參考與保護(hù)。預(yù)測(cè)精度直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，更會(huì)影響所有市場(chǎng)參與者的經(jīng)濟(jì)收益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年，我國(guó)發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)的規(guī)模為6.34億元，預(yù)計(jì)2019年至2024年市場(chǎng)年均復(fù)合增速為16.2%，預(yù)計(jì)2024年光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)規(guī)模將增加至6.51億元。從中可以看出，光伏出力預(yù)測(cè)具備廣闊的市場(chǎng)前景。 本成果可實(shí)現(xiàn)霧霾、多云等極端天氣下的分鐘級(jí)光伏出力預(yù)報(bào)，滿足對(duì)電網(wǎng)調(diào)度及運(yùn)營(yíng)管理的需求同時(shí)兼具精度與成本優(yōu)勢(shì)。未來，隨著新能源信息化應(yīng)用環(huán)節(jié)的增加以及應(yīng)用對(duì)象的轉(zhuǎn)變，類似光伏功率預(yù)測(cè)等信息化服務(wù)將成為主要需求，光伏出力預(yù)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，滲透率也將繼續(xù)加深。 應(yīng)用案例 本成果已應(yīng)用于中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司聯(lián)合華北電力大學(xué)和北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司研發(fā)的面向大規(guī)模并網(wǎng)友好型風(fēng)光儲(chǔ)場(chǎng)站群智慧運(yùn)維系統(tǒng)。該系統(tǒng)依托于三峽集團(tuán)烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站示范項(xiàng)目（項(xiàng)目總裝機(jī)：風(fēng)電170萬千瓦、光伏發(fā)電30萬千瓦、配套建設(shè)55萬千瓦儲(chǔ)能系統(tǒng)），在電站現(xiàn)場(chǎng)部署了兩臺(tái)天空成像儀，并配備了集實(shí)時(shí)3d天空云團(tuán)、電站精細(xì)模型、氣象站數(shù)據(jù)、電站實(shí)時(shí)發(fā)電功率、超短期功率預(yù)測(cè)等于一體的數(shù)字孿生3d可視化系統(tǒng)，極大提高了電站智慧運(yùn)維的便捷性。

車燈配光綜合檢測(cè)系統(tǒng)引入自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)（AVI）實(shí)現(xiàn)了車燈光軸交點(diǎn)的自動(dòng)檢測(cè)及車燈零部件的自動(dòng)檢測(cè)，是一套用于生產(chǎn)線上車燈檢測(cè)的柔性檢測(cè)設(shè)備。 檢測(cè)系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示器、攝像系統(tǒng)、圖像采集卡、A/D卡、I/O卡等組成，采用先進(jìn)虛擬儀器技術(shù)及數(shù)字圖像處理技術(shù)，使系統(tǒng)能夠通過屏幕設(shè)置或軟件高速等完成各種品號(hào)車燈質(zhì)量的自動(dòng)檢測(cè)。

1、測(cè)量給定樣品介質(zhì)的磁致旋光角和費(fèi)爾德常數(shù)，驗(yàn)證光振動(dòng)面的偏轉(zhuǎn)與樣品介質(zhì)的長(zhǎng)度及磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的規(guī)律； 2、測(cè)定磁致旋光與自然旋光的區(qū)別，即磁致旋光的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)，而與光的傳播方向無關(guān)； 3、正常狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的調(diào)制輸出。

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超微/納米稀土光能轉(zhuǎn)換材料產(chǎn)業(yè)化 項(xiàng)目介紹：該項(xiàng)目將太陽(yáng)光譜中的紫外光和綠光轉(zhuǎn)換成紅光和藍(lán)光，以促進(jìn)農(nóng)作物快速生長(zhǎng)、增產(chǎn)和提高品質(zhì)。該項(xiàng)目由三種稀土發(fā)光材料構(gòu)成，RBI稀土發(fā)光材料將太陽(yáng)光譜中200-400nm和480-580nm波段的光轉(zhuǎn)換成400-470nm和600-680nm；UGTR稀土發(fā)光材料將太陽(yáng)光譜中200-350nm和450-580nm波段的光轉(zhuǎn)換成600-680nm；VTR-660稀土發(fā)光材料將太陽(yáng)光譜中200-400nm波段的光轉(zhuǎn)換成600-680nm。該項(xiàng)目已取得6項(xiàng)發(fā)明專利，在國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表論文50余篇。該項(xiàng)目產(chǎn)品的需求量在7000噸以上，年產(chǎn)值在30億左右。

1 成果簡(jiǎn)介（ 1）植入性人造頭發(fā)的研究始于 70 年代。人群中禿發(fā)的發(fā)病率很高，全世界大約有18 億不同程度的脫發(fā)患者。脫發(fā)給患者在職場(chǎng)、婚戀、社交等方面帶來了困擾。防脫發(fā)已成“ 世界性難題”。然而自體移植、藥物治療等都因?yàn)楦髯员锥藷o法滿足要求。因此，進(jìn)行植入性人造頭發(fā)的研究具有重要的臨床價(jià)值。 （ 2）本項(xiàng)目以滌綸（ PET）單絲為原料，制備具有較好生物相容性的聚吡咯/滌綸植入性人造頭發(fā)，合成方法簡(jiǎn)便、快速，價(jià)格較低。如圖 1 所示，其中（ a）為未處理的滌綸單絲，（ b）為聚吡咯/滌綸單絲。對(duì)比聚吡咯鍍膜前的單絲，可以清楚看到鍍膜后單絲表面變?yōu)楹谏采w了一層聚吡咯薄膜。說明聚吡咯已經(jīng)鍍?cè)趩谓z上面。  圖 1 外觀圖：（ a） PET；（ b） PPy/PET  圖 2 細(xì)胞粘附情況（ ×20）：（ a） PPy/PET；（ b） PET （ 3）本項(xiàng)目技術(shù)已經(jīng)完成體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)，證明聚吡咯/滌綸植入性人造頭發(fā)具有良好的細(xì)胞相容性，如圖 2 所示，細(xì)胞很好地附著在 PPy/PET 單絲表面，同時(shí)可以看出，未經(jīng)吡咯鍍膜的單絲表面雖有細(xì)胞附著，但明顯少很多。表明 PPy/PET 單絲是無毒的且成纖維細(xì)胞在單絲上的附著性良好。符合臨床應(yīng)用材料對(duì)生物相容性的要求。 （ 4）本項(xiàng)目技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，植入新西蘭白兔頭部 1 個(gè)月內(nèi)的人造頭發(fā)無明顯的過敏、脫毛等現(xiàn)象出現(xiàn)。 （ 5）本項(xiàng)目將主要通過生產(chǎn)和銷售植入性人造頭發(fā)，技術(shù)的轉(zhuǎn)讓和培訓(xùn)獲得利益。2 應(yīng)用說明對(duì)于本項(xiàng)目的分析： （ 1）鑒于自體移植等外科手術(shù)及假發(fā)存在的不足之處及禿發(fā)患者的逐年增加，植入性人造頭發(fā)成為治療禿發(fā)的一種新方法，其治療周期短，疼痛小，副作用小，費(fèi)用低，有很好的應(yīng)用前景。 （ 2）本項(xiàng)目制作的聚吡咯基人造頭發(fā)在國(guó)內(nèi)外尚無人研究，具有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，符合國(guó)家知識(shí)創(chuàng)新政策。本項(xiàng)目成果將成為禿發(fā)患者的福音，有重大的社會(huì)意義、臨床應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。3 效益分析植入性人造頭發(fā)每 1000 根價(jià)格為 1000 元。4 合作方式成果轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)5 所屬行業(yè)領(lǐng)域醫(yī)療健康領(lǐng)域。