元素百科为您介绍柔性有机太阳能电池研究取得进展。有机太阳能电池具有质轻、柔性、成本低、弱光响应等优点，是当前太阳能电池技术的前沿热点研究方向。高效率﹑耐弯折和廉价的柔性有机太阳能电池在柔性可穿戴和便携式电子设备、光伏建筑一体化和军事等领域具有很强的应用潜力。目前，大多数有机太阳能电池的研究结果都是基于刚性的氧化锡（ITO）玻璃基板。但有机太阳能电池如果要实现商业化应用，其真正的优势是采用低成本的湿法印刷和卷对卷大面积工艺制造。在有机太阳能电池中，最常用的电极材料是铟掺杂的氧化锡（ITO）。然而，ITO在塑料基板上存在导电性差和机械脆性等问题，而且ITO通常在高温下通过真空溅射进行加工，这使得其价格昂贵，并且不利于采用大面积印刷和卷对卷来制备。已经有一些报道采用新的电极材料来代替传统ITO，如纳米银线、石墨烯、碳纳米管、导电聚合物等，其中聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）薄膜的成本相对较低，并且该薄膜表现出高光学和电学特性、优异的热稳定性、良好的柔韧性等。利用酸掺杂PEDOT:PSS可以大幅提高其导电率，但目前报道的大多数采用强酸如硫酸、硝酸等进行掺杂，再进行高温后处理，容易损伤PET等柔性塑料基板。 近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员葛子义团队在前期高效率有机太阳能电池研究的基础上（NaturePhotonics,2015,9,520；AdvancedMaterials,2018,30,1703005;Macromolecules,2018,DOI:10.1021/acs.macromol.8b00683;JournalofMaterialsChemistryA,2018,6,464），在柔性有机太阳能电池领域又取得新进展，创新性地开发了低温酸处理PEDOT:PSS电极替代需要高温溅射且昂贵的ITO电极。通过低温甲磺酸处理来提高PEDOT:PSS薄膜的导电性、降低薄膜的粗糙度，同时避免传统的强酸处理对柔性塑料衬底的破坏。进而利用全溶液加工技术，采用PBDB-T和IT-M非富勒烯活性层，制备了全湿法加工非ITO的单结柔性有机太阳能电池，电池的能量转换效率达到10.12%，这是迄今报道的全湿法加工的柔性有机太阳能电池的最高效率。而且这类全溶液加工的柔性有机太阳能电池非常符合卷对卷印刷和刮涂等大面积制备工艺的技术要求，为有机太阳能电池低成本柔性化制备提供了重要的参考途径。该项工作以AllSolution-ProcessedMetalOxide-FreeFlexibleOrganicSolarCellswithOver10%Efficiency为题发表在国际期刊《先进材料》（AdvancedMaterials）上。葛子义和团队成员樊细为该论文的共同通讯作者，硕士生宋伟为第一作者。

元素百科为您介绍瑞士开发出能控制单个粒子的“纳米阀门”。瑞士研究人员开发出一种“纳米阀门”，能在纳米尺度上控制微细管道里单个粒子的运动，可望用于研究纳米粒子性质，帮助开发新型材料和药物。 该技术由瑞士苏黎世联邦理工大学研究团队开发。他们发布新闻公报说，这种阀门适用于多种微粒，例如金属或半导体纳米粒子、病毒微粒、抗体分子，能操纵直径仅10纳米的微粒，在材料、化学和生物医学等领域都有用武之地。在纳米尺度上，物质的性质与宏观状态下大不相同，其运动无法用机械阀门控制。研究人员在硅芯片上蚀刻出直径300至500纳米的渠道，将需要安装阀门的部位收窄，在这个“瓶颈”外侧安装电极。施加特定的电场，能对渠道中的微粒产生作用力，决定它能否通过瓶颈。实验显示，纯水中的纳米粒子平时无法通过瓶颈，阀门处于关闭状态；施加电场使粒子能通过瓶颈，相当于打开阀门。对于盐溶液里的纳米粒子，情况会反过来，阀门平时是打开的，加电后关闭。研究人员利用带阀门的三叉管道，使混在一起的两种纳米粒子流向不同的出口，实现分离。这意味着，设计出相应的管道系统和电场，能筛选、过滤特定性质的粒子。他们还成功地将单个粒子引导到两个阀门之间的区域，禁锢在狭小空间内，这能减少粒子无规则运动的干扰，便于观测粒子性质。 

元素百科为您介绍低聚合多羧酸大分子染料通过鉴定。大连理工大学张淑芬教授团队完成的低聚合度多羧酸大分子染料的创制与工业化应用项目，通过了中国石油和化学工业联合会在北京组织的科技成果鉴定。鉴定委员会一致认为，该成果整体技术水平达到国际领先，对推动我国皮革染料性能提升、实现着色皮革向高档化发展、消除皮革染色污染均具有重要意义。 鉴定意见显示，该技术成果针对传统皮革染料上染率和染色坚牢度低，金属络合染料染色后易造成重金属含量超标，不符合“生态皮革”染整要求的现状，创制了新型低聚合度多羧酸大分子染色用染料。该项成果取得了三大创新，创制了黄、红、蓝、棕色低聚合度多羧酸大分子新型染料，创制了黑色新型多羧酸水溶性染料，发明了低聚合度多羧酸染料清洁制造技术。其中，在创制黄、红、蓝、棕色低聚合度多羧酸大分子新型染料方面，通过调控多羧酸相对分子质量分布、聚合度和发色体接枝率，使染料分子易渗入皮革内部，羧基与皮革胶原蛋白以盐键结合，用于皮革染色具有色泽饱满、匀染性和透染性好、上染率接近100%等特点，解决了黄、红、蓝、棕色等皮革耐迁移性、耐摩擦性差等问题。在创制黑色新型多羧酸水溶性染料方面，通过调控多硫键断裂和巯基加成不饱和酸比例，得到了相对分子质量分布可控、水溶性好的新结构多羧酸黑色染料。反应具有原子经济性，染料结构无毒无刺激性，用于皮革染色时黑度高、匀染性和透染性好、上染率接近100%，解决了黑色皮革耐迁移性、耐摩擦性差等问题。在低聚合度多羧酸染料清洁制造技术方面，开发了马来酸酐循环聚合技术，使聚马来酸酐收率达到90%以上;创制了溴氨酸乌尔曼缩合一价铜络合物的催化剂体系，显著提高了缩合反应及染料收率;建立了连续化耦合反应技术，大幅提升了耦合反应效率;实现了母体分子和反应基团近100%接入大分子的低聚合度多羧酸大分子染料清洁制造。据介绍，该成果形成了完整的自主知识产权体系，已获授权发明专利10件，其中美国发明专利3件。目前，技术成果已在金华双宏等4家大型染料企业成功应用，近3年染料累计产量1.5万吨，实现销售额6.237亿元，利税1.394亿元，经济、社会和环境效益显著。