1、    我国研发“全天候”太阳能电池

山东和云南的科学家研发了一种“全天候”发电的太阳能电池。纳米研究领域的知名期刊《美国化学会纳米》和《纳米能源》杂志近日刊登文章，报道了中国海洋大学唐群委教授团队联合云南师范大学杨培志教授团队的这一研发成果。

“全天候”太阳能电池的工作原理是：当太阳光照射到太阳能电池时，并不是所有的太阳能都能被电池所吸收并转换为电能，只有部分可见光被有效转换为电能。为此，他们在电池中引入一种关键材料。在白天太阳光照时，这一太阳能电池光电转换效率略有提高，同时还能把未被吸收的可见光和近红外光的能量储存在这种材料中，并在夜晚以单色可见光释放。此时，单色可见光又被光吸收剂吸收并转换为电能，从而实现了太阳能电池在白天和夜晚都可以发电。

他说，优化的全天候太阳能电池太阳光照时的光电转换效率为10%，在夜晚的光电转换效率为25%以上。同时，这一类太阳能电池在夜晚的发电时间可以持续数小时。这一研究有助于延长太阳能电池的发电时间，有望实现在任何时段、任何天气下发电。有关成果已在国内申请了发明专利。

                                                                                                                                                ————中国科学院

2、    一款具有“轻柔薄美”特性的新型太阳能光伏产品

OFweek太阳能光伏网讯：施正荣博士，原尚徳太阳能电力控股有限公司的创始人，澳大利亚新南威尔士大学的博士生，澳大利亚技术和工程院院士，曾被誉为“太阳王” (Sun King) 的施正荣博士最近现身刚在悉尼举行的新产品发布会，一款具有“轻柔薄美”特性的新型太阳能光伏产品，eArche, 亮相光伏和建筑市场，它是对具有半个多世纪历史的传统光伏组件的一次颠覆。

eArche采用了一种创新的特殊复合材料，将产品的重量和厚度分别降低到传统光伏组件的20%和5%以下，柔性美观。既有轻柔薄美的特点，又有晶体硅太阳能电池高转换率的性能，实现了光伏产业梦寐以久的“晶体硅薄膜组件”的愿望。

eArche 产品很容易被集成到建筑材料的表面，如屋面的瓦片和房屋外墙装饰材料，也可方便地安装在一些承载能力较小的屋面结构，如工业厂房和车棚等。施博士讲，eArche产品具有建筑材料的很多特质，其形状大小可以定制化，是预置装配房和新建房屋的理想屋面和墙面装饰材料。在最近澳大利亚悉尼的产品发布会上，施博士告诉 RenewEconomy 记者，政府应强行要求新建的大楼和房屋采用具有光伏发电功能的建筑材料，eArche 产品能很容易地实现这样的双重功能。

对于一款260瓦的光伏组件，传统产品的重量大概在20公斤，而eArche产品重量不到6公斤。一个40英尺的集装箱可装运1兆瓦的eArche产品，对于传统组件，它只能装运200多千瓦。施博士和他的团队花了三年多时间研究开发了eArche产品，关键包括材料的透明性、绝缘性、防水性、耐候性，轻质柔软性。还有在长期热涨冷缩的运营环境下，材料与硅电池的“热匹配”性，以防止晶硅电池产生微裂。

许多工业和商业屋顶不能承受传统光伏组件的重量，从而未能安装光伏发电系统。通常100千瓦传统组件的重量在8吨左右，而eArche产品的重量只有2吨。同样对于一个光伏停车场，安装传统组件需要大量的钢筋混凝土材料提供支撑，而釆用eArche, 结构成本大大降低，同时能实现曲线等建筑美学的要求。

                                                                                                                                             ————太阳能光伏网

3、    恒星算法可用来攻克癌症

研究恒星和对付癌症看起来似乎风马牛不相及，但大数据算法将两者关联到了一起，并成为其中的“弄潮儿”。据英国广播公司报道，天文学家和肿瘤学家近日在英国剑桥大学召开跨学科会议，探讨如何对不断涌来的数据进行管理。在此次会议上，天文学家尼古拉斯·沃尔顿与英国剑桥癌症研究所的詹姆斯·布伦顿一见如故，与会人士也倾听了英国剑桥癌症研究所的卡洛斯·卡尔达斯教授对未来如何使用大数据的畅想。

恒星算法可用来攻克癌症会议上，卡尔达斯说：“天文学家们需要对望远镜拍摄的天空图片进行深入研究，但无法通过人工筛查数百万张图片，因此，他们用成像算法来对物体进行分析和归类。那么，可以用同样的算法对仪器拍摄的人体图像进行深入研究吗？”答案无疑是肯定的！而且，这一算法一直在推动癌症领域的研究。

卡尔达斯进一步解释说：“使用这些天文学算法，我们能自动对数十万个细胞进行归类，能研究模式，研究细胞之间如何关联，精算出有多少细胞以及它们之间的距离。这一算法加快了诊断进程，也使一些以前被掩盖或忽视的信息重见天日，为我们所用。”卡尔达斯一针见血地指出：“这一算法将病理学完全转变到数字领域。”

英国癌症研究所的研究人员最近在“阅读”乳腺癌细胞方面取得了重大突破，他们收集了超过30万个乳腺癌细胞的数百万张图像，对其中的细胞形状和不同基因的数据进行分析，创造了一份3D“地图”，显示了乳腺癌细胞形状与基因打开和关闭间的关联，并将其与真正的疾病诊断结果进行匹配。英国癌症研究所首席科学家凯伦·沃斯顿教授说：“了解乳腺癌的外观和行为与其基因组成之间的联系，将有助研究人员更好地了解该疾病。”

大数据分析让多领域受益。当然，从大数据中受益的不仅包括疾病诊断。埃森哲咨询公司总经理尼克·米尔曼解释称：“在健康领域，以前用于市场分析以了解个人偏好的技术，现在也能应用于保健，如鼓励某人遵循更健康的饮食习惯等。”

                                                                                                                                                       ————科学网

4、    煤变成乙醇已量产

近日，中国科学院表示，我国自主研发的全球首套煤基乙醇产业线投产成功，能年产10万吨的纯净无水乙醇（俗称酒精），预计未来3年能生产百万吨级大型工厂。用此工艺生产的无水乙醇不含甲醇，可放心勾兑白酒饮用。同时，乙醇溶液可用于消毒和制药，还是重要的绿色工业原料和清洁能源。

目前，制作乙醇主要还是靠粮食。把煤变成乙醇，对保障我国能源安全和粮食安全、煤炭清洁化利用和环节大气污染具有重要的战略意义。

乙醇，也就是俗称的“酒精”，在工业应用中，酒精既可用作清漆、化妆品、油墨、脱漆剂的溶剂，还可用作农药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料。 但是，乙醇的最大用处是作为汽油添加剂，即燃料乙醇使用。

乙醇可以替代或部分替代汽油作发动机燃料，减少原油消耗，从而减轻对石油的依赖，提高国家能源安全。

我国燃料乙醇缺口巨大，2016年，中国汽油表观消费量11983万吨，按国内E10乙醇汽油标准，需燃料乙醇1198万吨。同时，鉴于我国以全球7%的耕地养活全球20%的人口，以粮食为原料制备燃料乙醇并不适合在我国大范围推广。于是，利用化石资源生产乙醇一直是我国来至全世界努力的目标！

                                                                                                                                                ———— 机器人前沿

5、    基于摩擦纳米发电机多功能触觉传感系统

近年来智能设备的快速发展使得人们对智能机器人等设备提出了更高的要求。不同于传统工业机器人的工作模式，智能机器人需要更自主的工作能力，这不但需要智能机器人有更优异的软件系统，同时其传感器也要更加智能化，触觉传感就是其中之一。

人类的触觉是一种高度复杂并且功能很多样的传感系统。开发具有相似功能的人工触觉系统的研究受到人们的持续关注。考虑到触觉的作用过程与摩擦运动的相似性，基于摩擦纳米发电机的触觉传感器不断被研究出来。这些研究主要集中在单一触觉领域的传感(例如接触觉、滑动触觉等)，而人类的触觉却是多功能的集成系统。此外，人工触觉传感器仍然需要更智能化的设计。

最近，由中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士、曹霞教授指导的团队，通过结合单电极和双电极摩擦纳米发电机各自的优点，开发了一种多功能的综合触觉传感系统。这种新型多功能触觉系统综合了单电极摩擦纳米发电机在接触、定位等领域的优势，同时也利用了双电极模式在力学运动传感领域的优点，实现了对接触、相对硬度、触点位置以及接触外力的传感。该触觉传感器在40-140N的范围内，对外力有良好的线性响应。对触点具有2mm的平面分辨率。相关成果发表在ACS Nano期刊(DOI: 10.1021/acsnano.7b00396)。这项工作不但提出了一种多功能触觉传感系统的构筑方法，也进一步展示了摩擦纳米发电机在智能触觉传感领域的应用。

                                                                                                                                                    ————传感器网

6、    站立石墨烯微型超级电容器研究取得新进展

近日，中科院大连化物所吴忠帅研究员与包信和院士、中科院物理研究所郭丽伟研究员合作，采用高温热解SiC法制备出高堆叠密度、单取向阵列、直接键合基底的站立石墨烯，并将其应用于高功率微型超级电容器。相关研究成果发表在美国化学会纳米期刊上。

多功能集成电路的不断发展增加了对小型化、集成化微纳储能系统的需求。微型超级电容器因具有轻量化、厚度薄、体积小、高功率密度、长循环寿命和快速频率响应等优点，受到广泛关注。其中，设计和构筑非常规、结构有序定向、高离子-电子混合导电、强界面键合的电极材料是发展高功率储能器件重要的研究方向之一。

研究人员利用高温热解SiC基底方法制备出高堆叠密度、高导电、单一取向的站立石墨烯阵列。与传统电极材料相比，该阵列直接生长在导电SiC基底上，在电极材料与集流体之间形成较强的界面键合作用，并建立了有效的离子和电子传输通道。电解液离子可沿着站立石墨烯平面无障碍快速移动，有效缩短了电解液离子路径，同时，电子从石墨烯平面到集流体实现了快速传输及其存储。采用该阵列的微型超级电容器在凝胶和离子液体电解液中均表现出较高的面容量、快速的频率响应（9毫秒）、优异的循环稳定性以及超高扫描速率（200V/s）。该超级电容器功率密度达到61W/cm3，理论上可为小型化、集成化电子设备提供足够的峰值功率。上述工作为发展强界面键合电极材料应用于高功率超级电容器提供了新方法。

                                                                                                                                                                 ————科学网

7、    柔性自供电多功能电子皮肤研究获进展

随着仿生学、机器人学等学科的发展，可以模仿人体皮肤和器官感知身体环境、监测人类活动和个人生理健康的人造电子皮肤正在引起广泛的关注和迅速的发展。为了模仿人体皮肤的综合性能，人造电子皮肤需要整合不同的感应模块，实现同时区分各种物理刺激，包括应变、扭曲、温度、光照、湿度和环境气体等。此外，能量存储器件也需要集成到多功能电子皮肤中，以实现多功能、可持续、无线、无需外部电池供能的自驱动系统，达到微型化与轻质化的需求。

最近，中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室研究员沈国震率领的研究小组与电子科技大学、中国人民解放军总医院以及北京科技大学开展紧密的合作，在充分探索石墨烯材料的多功能理化性质基础上，利用简单高效的模块化微加工工艺，将一种复合石墨烯纤维分别制成四种平面模块单元，分别起到压力传感器、光电探测器、气体传感器以及微型超级电容器的作用。它们被集成到类皮肤柔性材质上，形成自供电的多功能电子皮肤系统，可以检测人体生理体征和周围环境的变化。在具体的测试中，能量密度可达0.071 mWh/cm3的柔性超级电容器模块实现了为系统提供较为稳定的电流输出的功能；压力传感器可以感知外界触碰、手腕脉搏、喉咙发声和心跳；光电探测器可以感知环境的亮度变化；而气体传感器可以探测到毒性有机气体的浓度。

该项工作提供了一种高效、可大规模、集成化应用的工艺思路，可以应用于制造更紧凑和更高性能的电子皮肤以及其他可穿戴电子产品等领域。该项工作得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及中科院前沿科学重点研究项目等的支持。研究成果近期发表在《纳米能源》

                                                                                                                                                                ————科学网