SMSCs可高效吸收750纳米波长以内的太阳能辐射光线,日本研究人员发明了一种廉价的像创可贴一般的集成传感器

by admin on 2020年1月24日

近日,日本研究人员发明了一种廉价的像创可贴一般的集成传感器,可贴在皮肤上监测人体健康指标,用于健康管理和物联网等领域。大阪府立大学24日宣布,该校一个研究小组发明了这种皮肤传感器装置,它是像创可贴一样可随意贴在身体上的柔性设备,能监测人体活动量、心跳次数以及紫外线强度等。
研究人员介绍说,这款微型传感器等电子部件以最新开发的印刷技术印制在薄薄的塑料膜上,与以往半导体传感器制造技术相比成本很低。从卫生角度考虑,直接贴在皮肤上的薄膜部分可一次性使用,而晶体管等较昂贵的电子部件则设计为可重复使用,兼顾了使用便利和低成本。
研究小组称,新技术实现了新一代健康管理,可以帮助减轻医护人员负担,减少老人“孤独死”事件等,还有望用于物联网领域。近年来可穿戴医疗设备呈现爆发式增长。全球可穿戴医疗设备市场主要分为提供全天候运动记录、诊断监测人体各项体征数据以及疾病治疗等领域。目前,国内可穿戴医疗设备的发展潜力也十分巨大,人口老龄化和医疗之间的供需缺口将推动可穿戴医疗设备需求不断提升。
据了解,这一研究成果已于24日发表在美国《科学进展》杂志上。 标签:
半导体传感器 传感器

为进一步提高智能变电站建设质量与效率,近年来,国家电网公司积极创新工程建设模式,开展标准化设计、工厂化加工、模块化建设,实现建设方式从传统的“量体裁衣”向“成衣定制”转变。2016年,在模块化建设试点成果基础上,公司在35千伏~110千伏电压等级全面推广应用智能变电站模块化建设技术,有效支撑农配网建设,工程建设效率和安全质量、工艺水平显着提升。
2016年,国家电网公司35千伏~110千伏电压等级电网工程建设任务日益繁重。近两年国家加大对农配网建设的投资力度,投资规模不断增加,35千伏~110千伏电网工程占公司新建35千伏及以上工程数量的70%以上。今年以来,国网基建部积极研究对策,抢先抓早,创新突破,有序组织推进35千伏~110千伏变电站模块化建设。
定位准确 优质高效建设智能变电站
在电网建设中推行标准化设计、工厂化加工、模块化建设,是满足特高压及各等级电网大规模建设需要、全面提高电网建设能力的必然要求。7月22日,在国家电网公司年中基建工作会议上,国家电网公司副总经理刘泽洪强调,要强化技术创新与管理,深化变电站模块化建设,切实抓好工程设计优化、二次设备预制舱、装配式建筑物等关键技术应用。
一直以来,在安全可靠的前提下,高效、优质建设变电站始终是工程建设者努力实现的目标。国家电网公司开展模块化建设的总体定位是采用标准化设计、装配式建设、智能化技术、工业化生产,实现变电站坚固耐用、通用互换、造价合理。
为此,国网基建部结合电网技术发展和工程建设需要,深化通用设计、通用设备,统一建设标准,统一技术原则,统一设计深度,统一设备规范,从设计源头上提高标准化水平;创新工程建设模式,采用装配式建、构筑物,采用模块化组合设备,工厂预制,现场快速组装,实现环保施工,提高施工效率;深化应用成熟适用智能先进技术,应用全寿命周期理念,优化、细化设计方案,技术集成、设备整合,有效支撑“大运行、大检修”;强化工程工业化设施定位,突出核心功能,兼顾生产、运维与检修,注重实用高效,推行系列化、系统性的工业化生产。通过管理和技术创新,有效对接公司农配网工程大规模建设,大幅提升工程质量和效益、效率。
高度决定视野。国家电网公司对智能变电站技术的精准把握和准确定位,保证了模块化建设的管理、技术、经济、环境效益显着。应用这项技术,变电站实现小型化,占地面积减少5%~15%、建筑面积减少19%~30%、二次屏柜数量减少11%~32%;大幅提高了工程建设效率,220千伏变电站最快4个月建成,110千伏变电站最快3个月建成,工程建设周期较常规工程减少约20%~70%;设备运行环境得到有效改善,二次设备运行、接线质量安全可靠。
顶层设计 建立系统完整的管控和技术体系
面对高难度的技术挑战和复杂繁多的细节问题,国网基建部统筹系统内资源,组织科研院所和省市公司开展关键技术研制和试点工程建设工作,取得了一项又一项突破,形成了系统完整的模块化建设体系:
调研、分析“十三五”期间电网工程技术方案需求,结合“十三五”期间电网发展趋势和技术特点,在现行通用设计基础上全面深化、优化、细化,完成35千伏~110千伏智能变电站模块化建设施工图通用设计。同时开展预制舱式组合设备、装配式建筑物、装配式构筑物、预制光缆、预制电缆等模块化建设关键技术研究,形成统一的模块化建设技术标准体系。
制定35千伏、66千伏、110千伏共3个电压等级变电站模块化建设施工图通用设计技术导则,指导规范通用设计编制和工程设计。并按照统一标准规范、深度要求、成果形式等,编制完成29个通用设计方案施工图设计。同时兼顾地区差异,首次形成高海拔、大风沙、寒冷地区通用设计专项模块。
为强化示范引领,选取了100项示范工程,实施设计建设全过程管控,将模块化建设要求纳入设计招标文件,统一评审初步设计技术方案,优化模块化建设关键技术实施方案。
在四川南充,仪陇永光及南部东坝35千伏变电站采用了智能变电站模块化建设方案后,现场应用预制舱结构,没有了建筑物,支构架也减少了很多,大幅减少了现场土建工程量及土建“湿作业”,节约了水泥、砖块、钢筋等建筑材料的运输及使用,大幅缩短变电站施工时间,提高了土建施工的效率和效益。“大量一次、二次设备都在工厂里装配,调试工作也提前到工厂内完成,减少了现场电气安装、现场调试工作量,缩短了现场安装调试时间,加快了工程建设进度,保证了农配网建设工程的顺利完成。”国网四川省电力公司建设部技术处唐俊宇说。
成效特点 全面提升建设质量、安全、效率、效益
11月10日,江西35千伏田埠变电站正在安装高压开关柜。该工程9月15日正式开工建设,计划12月15日投运。“长期以来,农网35千伏等低电压变电站工程,存在设计标准低、设计施工等参建单位力量薄弱。如果没采用模块化建设技术,我们不可能在短时间内高质量完成四批农网升级改造项目。”国网江西省电力公司建设部技术处长汤程说,“今年江西农网新建35千伏及110千伏变电站共有32座,根据计算,占地面积较常规方案节省了56%,施工时间缩短60%,建设投资基本持平,大幅提升建设管理效率和效益。”
同样的情况还出现农配网工程繁重的河南省。今年,河南省开工建设的35、110千伏变电站有176个。面对巨大的建设任务压力,国网河南省电力公司引入模块化建设理念,试点先行、扎实推广,在建29个35、110千伏变电站全面采用模块化建设思路,工程进度大大加快,建设效率与效益显着提升,装备水平持续改进升级。安阳供电公司作为最先开展模块化试点工程的单位,受益良多。“装配式建筑施工周期可缩短3~4个月,现场安装调试压缩至5~10天,工程进度有了可靠保证,安全质量有了本质提升。同时建设过程中的粉尘、噪声、建筑垃圾、废水处理等环保压力大大减轻。我们已经尝到了甜头,也摸索出一套模块化建设的经验,有信心大力普及推广。”该公司建设部主任付京之说。
随着35千伏~110千伏变电站模块化建设研究实践不断深入,其成果特点逐渐显现。如采用模块化思路,深化应用通用设备,实现了最小单元的通用互换,提高了标准化程度;实施模块化建设,大幅度提高工程建设效率,工程进度加快;标准化成果达到施工图深度,通用化程度高,为工程设计质量和效率的提升奠定坚实基础。“我们要深入开展工程建设管理创新和技术创新,推进变电站模块化建设,突出工业化定位,推行标准化设计,装配式建设,做好关键节点管控,全面提升电网建设能力和技术水平。”国网基建部主任葛兆军说。
标签: 高压开关 变电站 国家电网

欧盟第七研发框架计划(FP7)提供300万欧元,总研发投入400万欧元,支持欧盟6个成员国及联系国意大利、西班牙、德国、英国、瑞典和瑞士的跨学科科技人员组成欧洲GLOBASOL科研团队。从2013年3月开始,长期致力于新一代高效太阳能电池技术的研制开发。
(图源自网络)
GLOBASOL科研团队确定的技术开发路线是最大化吸收利用太阳辐射全光谱光线,不仅需要提高太阳光伏转化效率还需提高太阳辐射热转化效率。吸收材料是提高太阳全光谱光热能转化为电能效率的关键,科研团队采取“二步走”战略,研制基于有机或有机金属全染料以及准固态电介质的创新型敏化介观太阳能电池(SMSCs)材料。
SMSCs可高效吸收750纳米波长以内的太阳能辐射光线,再通过纳米结晶技术,又称量子点技术,高效吸收750-1100纳米波长的太阳辐射光线。创新型的光子间隙结构设计放大了对太阳红外和近红外光谱的吸收,设计成太阳能电池串联安排的顶层单元,有助于吸收太阳辐射光线中大部分透明的低能光子。
对于1100纳米波长以上的太阳辐射光线,科研团队主要采用最新研制的基于纳米结晶、纳米线和非晶体合金组合的热电转换材料,保持500-700开氏温度范围内的最佳性能。
两种新材料混合再加入碘化铅和碘甲基铵,实现自然形成的对称结晶结构材料。新型混合光电和热电材料技术开发的新一代高效太阳能电池原型,目前的太阳能转化效率已超过28%,创造了新的世界纪录。
标签: 近红外光谱 太阳能

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