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基于半透明有机光伏的滴灌水肥一体化光伏农业低碳高效生产系统
发布时间: 2022-12-01
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利,软件著作权,新技术
行业领域：
农、林、牧、渔业,农业
成果介绍
技术原理
由于有机半导体的吸收机制是分子轨道之间的电子跃迁，从而实现了有机光伏“透”的特性，从而在可见光具有一定的透过率；（2）作物主要色素如叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素主要吸收蓝光和黄光。叶绿素a在350-450和640-680 nm处有吸收峰，叶绿素b在420-470和630-650 nm处有吸收峰，类胡萝卜素吸收波长为390-510 nm。因此，通过对活性层材料结构的合理设计以及器件结构的合理优化，可实现对器件吸收光谱的有效调制，从而使得半透明有机光伏的光子透射光谱适合作物光合作用，同时高效地将其他光谱区域的光子转化为电能。
（2）技术水平
TRL 4级：已实现实验室环境下制备。
成果亮点
技术新颖性、先进性和独特性
基于新型半透明有机光伏的滴灌水肥一体化光伏农业低碳高效生产系统，具有智能水肥一体化、光谱可调、智能温室小环境和高光电转换效率的优点，破解了传统太阳能电池装置遮光影响作物生长与光能转化率较低技术瓶颈。主要优势如下：（1）本系统能够根据作物生长阶段与环境条件制定最优水肥一体化制度，精量满足作物需水需肥要求；（2）本系统基于一系列分子设计策略，实现了对材料吸收光谱的有效调制，使得光伏材料能够根据作物类型，生长阶段与生长环境特制光谱特征，从而满足作物需光要求；（3）系统设有土壤、环境信息实时采集与控制模块，能够通过继电器、电磁阀驱动排气扇、加热器等调节设施环境参数，给作物提供最适宜的生长环境；（4）为了满足（1）-（3）中灌溉系统、机械化设备和环境自控系统耗电，本团队针对本系统光伏材料光活性层和界面/电极开发了一系列新工艺，协同优化了它的电学性质和光学性质，使其具有15%的高光电转换效率和20%的可见光透过率，能够满足自身耗电的同时产生发电效益。
团队介绍
吴宗俊 项目负责人 四川大学在读博士
四川大学“学术之星”
博士国家奖学金获得者
四川大学优秀研究生
主持省级项目1项
在国际权威刊物（sci）发表论文多篇
获得授权国家发明专利1项
软件著作权6项
参与国家自然科学基金、面上和优青等多项项目
崔宁博 项目指导老师、首席技术专家
四川大学，教授，博士生导师
国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者
中国青年科技奖获得者
四川大学青年科技人才
四川大学好未来优秀学者
农业节水科技奖二等奖获得者
四川省科技进步一等奖获得者、二等奖获得者
国内外多项知名行业期刊（SCI、EI）特邀审稿专家
四川省水利厅、农业厅专家库专家
吴宗俊
崔宁博
程沛
姜守政
王智慧
陈飞
朱彬
专家点评
“科创中国”技术路演成渝地区众创空间专场 | 2022-11-18
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颜锦江
四川大学国家大学科技园—总经理
钟胜
四川大学商学院—教授
何冰
中国技术经济学会—秘书
余学东
成都八号科技有限公司—项目总监
王志学
四川华睿投资管理有限公司—副总经理