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1、中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院上海硅酸盐研究所所情概述所情概述所情概述所情概述项目介绍项目介绍项目介绍项目介绍汇报纲要汇报纲要 中中国国科科学学院院上上海海硅硅酸酸盐盐研研究究所所是是中中国国科科学学院院内内唯唯一一一一所所以以无无无无机机机机非非非非金金金金属属属属材材材材料料料料的的基基础础研研究究为为先先导导、高高技技术术创创新新和和应应用用发发展展研研究究为为主主体的综合性研究机构。体的综合性研究机构。发展定位基本情况基本情况国防建设国防建设经济建设经济建设陶瓷陶瓷复合材料复合材料玻璃玻璃人工晶体人工晶体无机涂层无机涂层粉体粉体
2、能源能源环境环境人体健康人体健康信息信息制造制造中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院上海硅酸盐研究所研究研究领域领域应用应用范围范围 紧紧密密围围绕绕国国家家科科技技中中长长期期发发展展规规划划、中中科科院院创创新新计计划划以以及及上上海海市市中中长长期期发发展展规规划划，以以市市场场需需求求为为牵牵引引，努努力力在在人人工工晶晶体体、高高性性能能结结构构与与功功能能陶陶瓷瓷、特特种种玻玻璃璃、无无机机涂涂层层、生生物物环环境境材材料料、能能源源材材料料、复复合合材材料料及及先先进进无无机机材材料料性性能能检测与表征等领域为我国国防和经济发展提供支撑。检测与表征等领域为我国国防和经济发展提供支
3、撑。研究领域研究领域基本情况基本情况l1928:1928:国立中央研究院工程研究所国立中央研究院工程研究所 l1953:1953:中国科学院冶金陶瓷研究所中国科学院冶金陶瓷研究所 l1959:1959:独立建所，定名为中国科学院硅酸盐化学与工学研究所独立建所，定名为中国科学院硅酸盐化学与工学研究所 l1984:1984:中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院上海硅酸盐研究所 1985198519851985年中国科学院上海硅酸盐研究所正式挂牌仪式年中国科学院上海硅酸盐研究所正式挂牌仪式年中国科学院上海硅酸盐研究所正式挂牌仪式年中国科学院上海硅酸盐研究所正式挂牌仪式1960196019601960
4、年独立建所仪式年独立建所仪式年独立建所仪式年独立建所仪式国国国国立立立立中中中中央央央央研研研研究究究究院院院院院院院院长长长长蔡蔡蔡蔡元元元元培培培培（( ( ( (左左左左三三三三) ) ) ) 和和和和工工工工程程程程研究所所长周仁研究所所长周仁研究所所长周仁研究所所长周仁 ( ( ( (右二右二右二右二) ) ) )，1934193419341934发展沿例发展沿例基本情况基本情况园区分布园区分布上海地图上海地图硅所园区硅所园区长宁区长宁区长宁区长宁区 定西园区定西园区(26(26亩亩) )嘉定园区嘉定园区嘉定园区嘉定园区(220(220亩亩) )3030公里公里嘉定区嘉定区嘉定区嘉定
5、区占地：占地：220亩亩建筑面积：建筑面积：30万平方米万平方米嘉定新园区嘉定新园区基本情况基本情况在读研究生人数：在读研究生人数：在读研究生人数：在读研究生人数：350350350350人人人人（博士（博士（博士（博士180180180180人，硕士人，硕士人，硕士人，硕士170170170170人）人）人）人）人力资源人力资源职工人数职工人数职工人数职工人数: : : : 700700700700人人人人基本情况基本情况增长增长60.2%60.2% 成果与奖励成果与奖励uu 专利数专利数专利数专利数: : : :426426426426项项项项（2008200820082008年居中国科研
6、机构年居中国科研机构年居中国科研机构年居中国科研机构第七位第七位第七位第七位）uu 获奖数获奖数获奖数获奖数: : : :810810810810项项项项（其中国家级奖励（其中国家级奖励（其中国家级奖励（其中国家级奖励45454545项）项）项）项）uu 论文数论文数论文数论文数: : : :中国科研机构中国科研机构中国科研机构中国科研机构前十名前十名前十名前十名国内研究所论文排名国内研究所论文排名国内研究所论文排名国内研究所论文排名 SCI /EISCI /EISCI /EISCI /EI论文统计数据论文统计数据论文统计数据论文统计数据2008Y2008Y2007Y2007Y2006Y200
7、6Y2005Y2005Y2004Y2004Y数目数目数目数目排名排名排名排名 数目数目数目数目排名排名排名排名 数目数目数目数目排名排名排名排名 数目数目数目数目排名排名排名排名 数目数目数目数目排名排名排名排名 SCIE3738 83597 73696 64864 43255 5EI3138 83844 43556 63754 42275 5国际被引次数国际被引次数26607 720417 717497 716166 68147 7基本情况基本情况 机构组成机构组成p1 1个个国国家家重重点点实实验验室室p6 6个个院院、地地、部部级级实验室实验室基本情况基本情况 已已与与以以下下多多家家国
8、国际际知知名名大大公公司司、大大学学和和研研究究所所建建立立了良好的长期合作关系：了良好的长期合作关系： l 索尼公司索尼公司 联合实验室联合实验室l 三星公司三星公司 纳米结构电致变色显示器件纳米结构电致变色显示器件l 通用电气通用电气 闪烁晶体应用研究闪烁晶体应用研究 l 欧洲核子中心欧洲核子中心 电磁量能器用钨酸铅晶体电磁量能器用钨酸铅晶体l 美国康宁公司美国康宁公司 热电材料及其器件合作研究热电材料及其器件合作研究l 德国马普协会德国马普协会 中德青年伙伴小组中德青年伙伴小组l 日本国立材料科学研究所日本国立材料科学研究所 合作关系合作关系国际合作国际合作基本情况基本情况在经济发达地区
9、，与企业建立了战略合作：在经济发达地区，与企业建立了战略合作： l上海电气集团上海电气集团 燃汽轮机热障涂层燃汽轮机热障涂层l上海市电力公司上海市电力公司 储能电池储能电池l上海汽车工业总公司上海汽车工业总公司 热电材料热电材料l上海建材集团上海建材集团 新材料新材料l中海油中海油 石油勘探装备关键材料石油勘探装备关键材料l大连金玛科技产业大连金玛科技产业 装甲材料装甲材料l韵升集团韵升集团 光纤连接器光纤连接器l苏州创元集团苏州创元集团 DPFDPF蜂窝陶瓷及蜂窝陶瓷及SGSG磨料磨料l浙江达峰汽车浙江达峰汽车 金属载体催化净化器金属载体催化净化器l高淳陶瓷股份有限公司高淳陶瓷股份有限公司
10、堇青石蜂窝陶瓷堇青石蜂窝陶瓷l基本情况基本情况国内合作国内合作1.1.染料敏化太阳能电池染料敏化太阳能电池2.2.薄膜太阳能电池用薄膜太阳能电池用AZOAZO透明导电玻璃透明导电玻璃3.3.铜铟镓硒薄膜太阳能电池铜铟镓硒薄膜太阳能电池4.4.热电材料热电材料5.5.中温平板型固体氧化物燃料电池中温平板型固体氧化物燃料电池6.6.LEDLED衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料7.7.新型可见光激发的高效光催化材料新型可见光激发的高效光催化材料8.8.智能节能玻璃镀膜智能节能玻璃镀膜9.9.TiOTiO2 2防污涂料防污涂料10.10.高透过率高透过率PETPET导电膜导电膜11.11.尾气
11、处理用介孔纳米催化剂材料尾气处理用介孔纳米催化剂材料12.12.人工关节人工关节项目简介项目简介 由于硅材料的短缺由于硅材料的短缺,2001-,2001-20082008年，电池模块价格一直保持年，电池模块价格一直保持坚挺。用户对低成本太阳能电池坚挺。用户对低成本太阳能电池的强烈期望，加上单晶、多晶硅的强烈期望，加上单晶、多晶硅电池材料高成本制造过程，让新电池材料高成本制造过程，让新型太阳能电池成了大势所趋。随型太阳能电池成了大势所趋。随着新型薄膜电池的普及着新型薄膜电池的普及, , 太阳能太阳能电池价格将会大幅下降。电池价格将会大幅下降。累计安装太阳能累计安装太阳能容量容量( (兆瓦兆瓦)
12、)ROW: ROW: 其他地区其他地区1 1、染料敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电池 研究背景研究背景研究背景研究背景预期趋势实际趋势n利用我所研制的纳米晶二氧化钛溶胶，成功开发出可丝网印刷的纳米利用我所研制的纳米晶二氧化钛溶胶，成功开发出可丝网印刷的纳米晶二氧化钛晶二氧化钛PastePaste，其成本只有商业化产品的，其成本只有商业化产品的1/151/15TiO2 Paste公司公司Price: RMB /1kg Price: RMB /1kg Dyesol (Dyesol (澳大利亚澳大利亚) )￥52,65052,650Solaronix (Sol
13、aronix (瑞士瑞士) )￥ 81,79581,795自制自制 ￥3,5213,521TiO2 Soln 建立了染料建立了染料(N719)(N719)合成和纯化工艺，成本为商业化产品的合成和纯化工艺，成本为商业化产品的1/201/20；已申；已申请一项国际发明专利请一项国际发明专利公司公司Price: RMB /1g Price: RMB /1g Dyesol (Dyesol (澳大利亚澳大利亚) )￥7,1907,190Solaronix (Solaronix (瑞士瑞士) )￥ 9,9089,908自制自制 ￥4064061 1、染料敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电
14、池、染料敏化太阳能电池 研究进展研究进展研究进展研究进展测试条件：AM 1.5，100 mW/cm2电极：纳米晶电极：纳米晶TiOTiO2 2 ，2525mmmm染料：钌基黑染料染料：钌基黑染料电解质：电解质： DMPII/IDMPII/I2 2, MeAN, MeANn利用自己开发的纳米晶氧化钛利用自己开发的纳米晶氧化钛PastePaste，效，效率达到率达到11.02%11.02%4.8 X16.7 cmn封装电池的制作封装电池的制作1 1、染料敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电池 实验室层面上的实验室层面上的实验室层面上的实验室层面上的CIGSCIG
15、SCIGSCIGS在主流薄膜太阳电池中效率最高在主流薄膜太阳电池中效率最高在主流薄膜太阳电池中效率最高在主流薄膜太阳电池中效率最高！ZnO, TCOZnO, TCO250 nm250 nmCdSCdS70 nm70 nmMoMo0.5-1 0.5-1 m mGlass,Glass,Metal Metal Foil,Foil,PlasticsPlasticsCIGSCIGSCIGSCIGS1-2.5 m2 2、铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（CIGS ) CIGS ) 研究背景研究背景研究背景研究背景“The challenge has been
16、to reliably make thin-film solar cells at a large scale. In the lab, CIGS solar cells have shown the highest efficiency of any thin-film cell (19.5 percent), exceeding that of some types of silicon solar panels made today. But, while no one expects to reach this level of efficiency in mass-produced
17、cells, it has proved difficult to reliably make them with even a minimum level of efficiency needed to compete with other types of solar cells. ”Chemistry World Chemistry World First sales for worlds cheapest solar First sales for worlds cheapest solar cellscells Efficient CIGS solar cells have been
18、 known for at least 10 years, but the problem has been to make them cheaply, So far, CIGS cells made by cheaper routes have taken a big hit in their solar energy conversion efficiency.最大挑战在于薄膜太阳电池可靠、稳定的规最大挑战在于薄膜太阳电池可靠、稳定的规模化制备技术。实验室的模化制备技术。实验室的CIGSCIGS在薄膜太阳电池在薄膜太阳电池中效率最高，中效率最高，但可靠的规模化制备极其困但可靠的规模化制备极
19、其困难，若能开发可靠稳定的制备技术，即使效率难，若能开发可靠稳定的制备技术，即使效率低一些也足以与其它太阳电池媲美低一些也足以与其它太阳电池媲美关键问题是关键问题是CIGSCIGS的低成本制造的低成本制造 1 1、真空法的设备成本高，化学计量控制难；、真空法的设备成本高，化学计量控制难； 2 2、CIGSCIGS薄膜的沉积是最核心、最关键的工艺；薄膜的沉积是最核心、最关键的工艺； 3 3、CIGSCIGS薄膜的低成本、规模化制备是目前国际上的竞争焦点！薄膜的低成本、规模化制备是目前国际上的竞争焦点！2 2、铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（CIGS
20、 ) CIGS ) 中国专利中国专利溶溶解解CuCu+ +InIn3+3+GaGa3+3+SeSen n2-2-DMFDMF混合溶剂混合溶剂Cu, In, Ga, SeCu, In, Ga, Se溶胶溶胶CuInCuIn1-x1-xGaGax xSeSe2 2前驱膜前驱膜旋旋涂涂CuInCuIn1-x1-xGaGax xSeSe2 2薄膜薄膜退退火火多多层层膜膜发明了液相法制备发明了液相法制备CIGSCIGS新技术：计量比可新技术：计量比可控、退火温度低、工艺简单、低成本、易控、退火温度低、工艺简单、低成本、易规模化。规模化。柔性太阳电池开路电压柔性太阳电池开路电压565mV565mV，短路电
21、流，短路电流31.92mA/cm31.92mA/cm2 2，能量转换效率达，能量转换效率达 11.5911.592 2、铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（铜铟镓硒太阳能电池（CIGS ) CIGS ) 研究进展研究进展研究进展研究进展第三代第三代第三代第三代第二代第二代第二代第二代第一代第一代第一代第一代效效效效率率率率核心和瓶颈核心和瓶颈核心和瓶颈核心和瓶颈问题问题问题问题成成成成本本本本晶硅电池晶硅电池晶硅电池晶硅电池化合物半导体化合物半导体类薄膜电池类薄膜电池新概念高效率电池新概念高效率电池新概念高效率电池新概念高效率电池关键材料制备关键材料制备关键材料制备关键
22、材料制备技术技术技术技术研究背景研究背景研究背景研究背景3 3、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用AZOAZO透明导电玻璃透明导电玻璃透明导电玻璃透明导电玻璃薄膜电池示意图薄膜电池示意图3 3、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用AZOAZO透明导电玻璃透明导电玻璃透明导电玻璃透明导电玻璃太太阳阳电电池池透透明明导导电电薄薄膜膜 SnOSnO2 2:F:F（FTOFTO）（1 1）稳定性好）稳定性好（氢等离子体氛围光学特性恶化）（氢等离子体氛围光学特性恶化）（2 2）透光性好）透光性好（3 3）CVDCVD法制备法制备（4
23、4）CdTeCdTe、a-Sia-Si 屏幕显示屏幕显示 ZnO:AlZnO:Al（AZOAZO）（1 1）稳定性好、成本低）稳定性好、成本低（2 2）透光性好）透光性好（3 3）溅射法制备）溅射法制备（4 4）CIGSCIGS、a-Sia-Si CdTe CdTe、屏显、屏显 InIn2 2O O3 3:Sn:Sn（ITOITO）（1 1）InIn的稀缺、昂贵的稀缺、昂贵（2 2）吸收部分可见光）吸收部分可见光（3 3）热稳定性（不宜用于）热稳定性（不宜用于DSCDSC、SiSi电池中）电池中）屏幕显示屏幕显示已经成为太阳能已经成为太阳能电池关键材料中电池关键材料中最值得期待的研最值得期待的
24、研究项目！究项目！3 3、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用AZOAZO透明导电玻璃透明导电玻璃透明导电玻璃透明导电玻璃 高性能透明导电薄膜的织构化制备工艺，尤其是氧化锌薄膜织构化高性能透明导电薄膜的织构化制备工艺，尤其是氧化锌薄膜织构化技术成为光伏产业发展的重要关注点！技术成为光伏产业发展的重要关注点！ 20082008年年1111月，全球领先的薄膜太阳能设备和电池供应商月，全球领先的薄膜太阳能设备和电池供应商Oerlikon Oerlikon SolarSolar在非晶硅技术上取得巨大突破：在非晶硅技术上取得巨大突破：采用织构化的氧化锌透明导电层薄采用织
25、构化的氧化锌透明导电层薄膜，大大提高了光的捕获性能，实现了膜，大大提高了光的捕获性能，实现了“破纪录的性能破纪录的性能”。上海硅酸盐所上海硅酸盐所上海硅酸盐所上海硅酸盐所制备的织构化制备的织构化AZOAZO薄膜，其薄膜，其电导率和透光率等性能指标均达到了世界电导率和透光率等性能指标均达到了世界先进水平，具有广阔的市场前景。就非晶先进水平，具有广阔的市场前景。就非晶硅薄膜太阳电池而言，透明导电镀膜玻璃硅薄膜太阳电池而言，透明导电镀膜玻璃占其单电池成本的占其单电池成本的30%30%4040以上。以上。SICCASSICCASZnO:AlZnO:Al研究进展研究进展研究进展研究进展3 3、薄膜太阳能
26、电池用、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用、薄膜太阳能电池用AZOAZO透明导电玻璃透明导电玻璃透明导电玻璃透明导电玻璃GALILEOGALILEOT Th hT Tc cTCTHS= V / TV利用温差发电利用温差发电热电半导体材料热电半导体材料4 4、热电转换材料热电转换材料热电转换材料热电转换材料 研究背景研究背景研究背景研究背景n冷却元件，高精度温控冷却元件，高精度温控 特殊空调特殊空调、环保型冰箱、环保型冰箱、汽车座椅汽车座椅冷却系统冷却系统等。等。n特殊电源，绿色能源特殊电源，绿色能源 空间电源、输气管阴极保护空间电源、输气管阴极保护 利用废热利用废热 余热发电余热发电等。等。汽
27、车空调，尤其是汽车空调，尤其是盛夏汽车起步初期盛夏汽车起步初期驾驶室的致冷。驾驶室的致冷。应用领域应用领域应用领域应用领域4 4、热电转换材料热电转换材料热电转换材料热电转换材料 热电转换效率10% h =10%1012 kWh/年 年发电量1000亿度相当于三峡电量工业废热工业废热 1013 kWh/年n T: 200500n 低密度热能10%用于热电发电 10%25驱动30引擎散热4040废气废气n T: 500n 低密度热能，移动性汽油燃烧汽车尾气发电汽车尾气发电: :q目前热电发电可回收汽油目前热电发电可回收汽油 6 68 8q可节约汽油可节约汽油500500万吨万吨/ /年（年（20
28、052005年数据）年数据）燃 油30%引擎100%5摩擦4 4、热电转换材料热电转换材料热电转换材料热电转换材料 coolingcoolingSunlight collectorSunlight collectorFresnel lensFresnel lensSolar cellSolar cell(T 80C)(T 500 500 C)C)Reflection lensReflection lensHeat Heat collectorcollector PV/TE PV/TE 复合发电概念为提高太阳能综合利用率提供了一种新的可复合发电概念为提高太阳能综合利用率提供了一种新的可能，在国际
29、上开始获得高度关注和重视。能，在国际上开始获得高度关注和重视。太阳能全光谱热电太阳能全光谱热电太阳能全光谱热电太阳能全光谱热电- - - -光电复合发电技术光电复合发电技术光电复合发电技术光电复合发电技术4 4、热电转换材料热电转换材料热电转换材料热电转换材料 器件设计与集成技术器件设计与集成技术高性能热电转换材料高性能热电转换材料热电发电应用系统的研发热电发电应用系统的研发源头创新源头创新重点攻关重点攻关应用牵引应用牵引晶界与纳米结构优化晶界与纳米结构优化纳米结构高温稳定性纳米结构高温稳定性材料性能服役稳定性材料性能服役稳定性器件结构优化器件结构优化电极焊接新技术电极焊接新技术器件服役稳定性
30、器件服役稳定性器件评价技术器件评价技术特种电源特种电源热电发电器热电发电器汽车尾气汽车尾气余热发电系统余热发电系统研究内容研究内容研究内容研究内容4 4、热电转换材料热电转换材料热电转换材料热电转换材料 实现了甲烷、酒精燃料中的小功率放实现了甲烷、酒精燃料中的小功率放电电国内首家实现大功率平板型中温国内首家实现大功率平板型中温SOFCSOFC发电发电2kW2kW级中温级中温SOFCSOFC已经通过了科技部的验已经通过了科技部的验收，是目前我国研制的最大供率的收，是目前我国研制的最大供率的SOFCSOFC大面积阳极支撑复合膜实现小批量生大面积阳极支撑复合膜实现小批量生产，进一步缩短了我国与世界水
31、平的产，进一步缩短了我国与世界水平的差距差距国家国家“十五十五”863重点支持项目重点支持项目“十一五十一五”863目标导向性立项支持目标导向性立项支持5 5、平板型中温固体氧化物燃料电池（平板型中温固体氧化物燃料电池（平板型中温固体氧化物燃料电池（平板型中温固体氧化物燃料电池（SOFCSOFC）多次运行了含数片电池的小堆和含多次运行了含数片电池的小堆和含60片电池的大堆片电池的大堆5kW级电池堆测试平台级电池堆测试平台5 5、平板型中温固体氧化物燃料电池（平板型中温固体氧化物燃料电池（平板型中温固体氧化物燃料电池（平板型中温固体氧化物燃料电池（SOFCSOFC）抢占半导体照明新兴产业制高点的
32、争夺战已在全球打响抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战已在全球打响第三代半导体材料氮化镓第三代半导体材料氮化镓基基LEDLED，由于节能、长寿命、，由于节能、长寿命、体积小、免维护、环保体积小、免维护、环保, ,替替代白炽灯，在显示、照明、代白炽灯，在显示、照明、探测等方面显示出广阔前景。探测等方面显示出广阔前景。 20032003年年7 7月，我国正式启月，我国正式启动了动了“国家半导体照明工程国家半导体照明工程”。2004200420042004年年年年4 4 4 4月，月，月，月，“上海半导上海半导上海半导上海半导体照明工程产业化基地体照明工程产业化基地体照明工程产业化基地体照明工程产业
33、化基地”挂挂挂挂牌，成为我国六大产业基地牌，成为我国六大产业基地牌，成为我国六大产业基地牌，成为我国六大产业基地之一。之一。之一。之一。6 6、LEDLED衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料研究背景研究背景 蓝宝石和蓝宝石和蓝宝石和蓝宝石和SiCSiC晶体晶体晶体晶体是半导体是半导体是半导体是半导体LEDLED照明最重要的产业照明最重要的产业照明最重要的产业照明最重要的产业化衬底，并以化衬底，并以化衬底，并以化衬底，并以40%40%的需求速度迅速增加，其市场成长期的需求速度迅速增加，其市场成长期的需求速度迅速增加，其市场成长期的需求速度迅速增加，其
34、市场成长期达达达达5050年年年年之久。据统计：国内之久。据统计：国内之久。据统计：国内之久。据统计：国内 2 2英寸英寸英寸英寸衬底年需求衬底年需求衬底年需求衬底年需求168168万片万片万片万片；国际市场年需求国际市场年需求国际市场年需求国际市场年需求720720万片万片万片万片，约需晶体，约需晶体，约需晶体，约需晶体5050吨吨吨吨左右。左右。左右。左右。半导体照明产业链半导体照明产业链 关键制备技术被美、日、欧等少数发达国家所垄断，关键制备技术被美、日、欧等少数发达国家所垄断，关键制备技术被美、日、欧等少数发达国家所垄断，关键制备技术被美、日、欧等少数发达国家所垄断，蓝宝石和蓝宝石和蓝
35、宝石和蓝宝石和SiCSiC晶体晶体晶体晶体全部依赖进口，已经成为制约我国半全部依赖进口，已经成为制约我国半全部依赖进口，已经成为制约我国半全部依赖进口，已经成为制约我国半导体产业和信息产业的瓶颈。导体产业和信息产业的瓶颈。导体产业和信息产业的瓶颈。导体产业和信息产业的瓶颈。 6 6、LEDLED衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料31碘化铯闪烁晶体碘化铯闪烁晶体锗酸铋闪烁晶体锗酸铋闪烁晶体钨酸铅闪烁晶体钨酸铅闪烁晶体16*1616*16（1mm1mm）欧洲大型欧洲大型欧洲大型欧洲大型强强子子子子对对撞机撞机撞机撞机CMSCMS装置晶装置晶装置晶装置晶
36、体模体模体模体模块块最后安装最后安装最后安装最后安装阶阶段段段段6 6、LEDLED衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料衬底用高性能晶体材料研究进展研究进展（获国家奖（获国家奖4 4项、部委奖项、部委奖4 4项发明专利项发明专利3030余项）余项） 本项目将重点突破大尺寸蓝宝石和本项目将重点突破大尺寸蓝宝石和SiC单晶片切、磨、抛制备产业化关单晶片切、磨、抛制备产业化关键技术、键技术、打破美、日、欧等少数发达国家对衬底晶体制备技术的垄断，促进打破美、日、欧等少数发达国家对衬底晶体制备技术的垄断，促进我国半导体产业和信息产业的健康发展！我国半导体产业和信息产业的健康发展！
37、建立闪烁晶体单晶片规模化生产线，建立闪烁晶体单晶片规模化生产线，继续保持我国闪烁晶体生产技术在国际上的领先地位继续保持我国闪烁晶体生产技术在国际上的领先地位 我所是目前国际上最大的闪烁晶体供应商、占美国我所是目前国际上最大的闪烁晶体供应商、占美国GEGE公司市场份额公司市场份额85%85%以上；参与建设西欧核子中心以上；参与建设西欧核子中心CMSCMS等国际大科学工程。获国际等国际大科学工程。获国际CERNCERN颁颁发的发的CMS Crystal AwardCMS Crystal Award（20082008）、）、20012001年度全球杰出竞争力奖、年度全球杰出竞争力奖、 2002200
38、2年度杰出质量奖、年度杰出质量奖、 20032003年度优秀供应商奖；年度优秀供应商奖；BGOBGO获国家发明一等奖；获国家发明一等奖；PbWO4PbWO4获国家发明二等奖获国家发明二等奖正在开发正在开发BaFBaF2 2；LYSOLYSO等其他人工晶体。等其他人工晶体。研究背景研究背景研究背景研究背景7 7、高效、高效、高效、高效光催化材料光催化材料光催化材料光催化材料同时体现清洁能源和环境净化同时体现清洁能源和环境净化利用太阳光净化环境？利用太阳光净化环境？利用太阳光净化环境？利用太阳光净化环境？ 仿制叶片表面凹凸结构，实现对光能的高效利用仿制叶片表面凹凸结构，实现对光能的高效利用 厚度薄
39、，仅几个纳米，实现高比表面厚度薄，仅几个纳米，实现高比表面 面积大，几个微米，易分离面积大，几个微米，易分离 催化效率高催化效率高光催化材料光催化材料BMOBMO的设计与合成的设计与合成7 7、高效、高效、高效、高效光催化材料光催化材料光催化材料光催化材料在氨氮废水净化方面的性能在氨氮废水净化方面的性能在氨氮废水净化方面的性能在氨氮废水净化方面的性能 氨氮含量超标是水体富营养化的主要原因之一氨氮含量超标是水体富营养化的主要原因之一 现有的活性污泥法处理周期长，污泥二次污染，菌种驯化难现有的活性污泥法处理周期长，污泥二次污染，菌种驯化难 国家将氨氮排放指标从国家将氨氮排放指标从10 mg/L10
40、 mg/L提升到提升到5 mg/L5 mg/L 高效光催化材料可大幅消减氨氮含量高效光催化材料可大幅消减氨氮含量纳氏试剂比色法测定氨氮含量纳氏试剂比色法测定氨氮含量研究进展研究进展7 7、高效、高效、高效、高效光催化材料光催化材料光催化材料光催化材料污水中污水中CODCOD的消减的消减太湖水太湖水CODCOD值的消减值的消减染料溶液染料溶液CODCOD光催化消减光催化消减 化学需氧量化学需氧量( COD)( COD)是衡量有机污染物含量的必查指标之一是衡量有机污染物含量的必查指标之一 国家已将污水排放国家已将污水排放CODCOD指标从指标从100 mg/L100 mg/L提高到提高到50 mg
41、/L50 mg/L 通常采用氧化剂投料对环境造成二次污染，且成本高通常采用氧化剂投料对环境造成二次污染，且成本高 光催化材料高效消减光催化材料高效消减CODCOD值值7 7、高效、高效、高效、高效光催化材料光催化材料光催化材料光催化材料 光催化光催化与与光伏光伏连用，在不外加能源的条件下，实连用，在不外加能源的条件下，实现污水净化，实现现污水净化，实现节能节能、减排减排光催化反应器的优化设计光催化反应器的优化设计7 7、高效、高效、高效、高效光催化材料光催化材料光催化材料光催化材料光伏供电光伏供电单位面积能耗比气候条件接近的发达国家高2 23 3倍建筑供暖造成的空气污染比发达水平高2 25 5
42、倍建筑能耗已占社会总能耗的建筑能耗已占社会总能耗的30%30%供热采暖能耗占社会总能耗10%10%，约1.31.3亿吨亿吨标准煤20052005年建设部设定了两个阶段目标：年建设部设定了两个阶段目标： 1、到到20102010年，新建建筑总耗能要实现节能年，新建建筑总耗能要实现节能50%50%； 2 2、到、到20202020年，节能年，节能65%65%。 8 8、EBCEBC涂层智能节能膜涂层智能节能膜涂层智能节能膜涂层智能节能膜研究背景研究背景研究背景研究背景窗户窗户 71%71%窗户窗户 48% 48%coolingcoolingheatingheatingRoof 9%wall 13%
43、floor 2%ventilationfloor 10%5%17%wall 19%Roof 6%冬季冬季夏季夏季数据采自单层窗户数据采自单层窗户降低窗户能量交换是降低建筑能耗的关键！降低窗户能量交换是降低建筑能耗的关键！总体研究思路：总体研究思路：利用纳米科学与技术，通过控热调光实现自主控温，利用纳米科学与技术，通过控热调光实现自主控温， 达到智能节能！达到智能节能！智能建筑节能主体：智能建筑节能主体：智能储放热墙体，智能窗智能储放热墙体，智能窗在节能领域，建筑节能问题最为突出！在节能领域，建筑节能问题最为突出！在节能领域，建筑节能问题最为突出！在节能领域，建筑节能问题最为突出！8 8、EBC
44、EBC涂层智能节能膜涂层智能节能膜涂层智能节能膜涂层智能节能膜首次成功开发了大面积制备首次成功开发了大面积制备VOVO2 2智能温控节能窗的化学新方法，智能温控节能窗的化学新方法，其性能达到国际最好水平，已申请发明专利四项。其性能达到国际最好水平，已申请发明专利四项。可见光透过率峰值可见光透过率峰值 53%53%，红外阻挡率，红外阻挡率50% 50% 尺寸：尺寸：300 X 400300 X 400 mm mm物理法波长与颜色设计和剪裁化学法大面积制备与光学性能提升8 8、EBCEBC涂层智能节能膜涂层智能节能膜涂层智能节能膜涂层智能节能膜研究进展研究进展研究进展研究进展镀膜侧镀膜侧28.0
45、C 32.6 C室室内内温温度度随随时时间间变变化化情情况况镀膜侧镀膜侧25.1 C 25.1 C 31.5 C 40.0 C 加热结束后加热结束后镀膜玻璃节能效果演示镀膜玻璃节能效果演示镀膜玻璃节能效果演示镀膜玻璃节能效果演示8 8、EBCEBC涂层智能节能膜涂层智能节能膜涂层智能节能膜涂层智能节能膜9 9、外墙涂料自洁剂、外墙涂料自洁剂、外墙涂料自洁剂、外墙涂料自洁剂 SICCAS SICCAS 环保外墙涂料自洁剂环保外墙涂料自洁剂采用光能自洁原理，赋予采用光能自洁原理，赋予了建筑外墙涂料了建筑外墙涂料自清洁自清洁和和抗老化抗老化的功能，可以匹配多种外墙的功能，可以匹配多种外墙涂料，特别适
46、合耐沾污性较差的涂料，特别适合耐沾污性较差的弹性涂料弹性涂料或或质感涂料质感涂料以及容以及容易老化变色的易老化变色的彩色涂料彩色涂料，性能明显优于传统的硅丙清漆或有，性能明显优于传统的硅丙清漆或有机硅罩面材料，代表了建筑自洁科技的发展方向。机硅罩面材料，代表了建筑自洁科技的发展方向。l经济价值：使用本产品后综合成本经济价值：使用本产品后综合成本每平米至少可降低每平米至少可降低2020元以上元以上。l环保特性：涂刷本产品的外墙墙面环保特性：涂刷本产品的外墙墙面每平米每天可每平米每天可降解甲醛、苯系污染降解甲醛、苯系污染物以及物以及TVOCTVOC等有害气体等有害气体6.9 mg6.9 mg。l社
47、会效益：建筑外墙涂刷本产品不社会效益：建筑外墙涂刷本产品不但可以节约综合成本，让建筑保持但可以节约综合成本，让建筑保持洁净如新，而且也让空气变得更清洁净如新，而且也让空气变得更清新健康。新健康。9 9、外墙涂料自洁剂、外墙涂料自洁剂、外墙涂料自洁剂、外墙涂料自洁剂ITOITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡（俗称方法镀上一层氧化铟锡（俗称ITOITO）膜加工制作成的，是公用信息查询服）膜加工制作成的，是公用信息查询服务系统、银行务系统、银行ATMATM机、手机、视频音乐点播机等触摸屏的主要材
48、料，产品机、手机、视频音乐点播机等触摸屏的主要材料，产品基本上依赖国外，国内处于供不应求的局面，具有良好的市场前景。基本上依赖国外，国内处于供不应求的局面，具有良好的市场前景。中科学院上海硅酸盐所从上世纪中科学院上海硅酸盐所从上世纪7070年代始开展航天器热控材料应用研年代始开展航天器热控材料应用研究，其中有近十个产品应用了究，其中有近十个产品应用了ITOITO透明导电膜，拥有两项透明导电膜，拥有两项ITOITO薄膜器件的薄膜器件的发明专利，具有实验室批量生产能力。目前发明专利，具有实验室批量生产能力。目前ITOITO透明导电膜核心技术获得透明导电膜核心技术获得国防科工委科技成果三等奖和上海市
49、科技成果奖励三等奖。国防科工委科技成果三等奖和上海市科技成果奖励三等奖。1010、高透过率触摸屏用、高透过率触摸屏用、高透过率触摸屏用、高透过率触摸屏用ITOITO导电玻璃导电玻璃导电玻璃导电玻璃 复合介孔催化剂复合介孔催化剂高比表面积、高热稳定性、低贵金属高比表面积、高热稳定性、低贵金属负载量，很好解决了催化剂涂覆于金属载体这一国际性的技负载量，很好解决了催化剂涂覆于金属载体这一国际性的技术难题！术难题！ 金属载体优点金属载体优点壁薄、机械强度及耐久性好、排气流阻壁薄、机械强度及耐久性好、排气流阻小、热传导性好、热容量小，满足超低排放的法规要求！小、热传导性好、热容量小，满足超低排放的法规要
50、求！1111、汽车尾气处理用纳米介孔复合材料汽车尾气处理用纳米介孔复合材料汽车尾气处理用纳米介孔复合材料汽车尾气处理用纳米介孔复合材料研究背景研究背景10nm (a) 上海硅酸盐所利用自行研制的高效纳米介孔催化剂和涂敷技术与浙上海硅酸盐所利用自行研制的高效纳米介孔催化剂和涂敷技术与浙江达峰汽车有限公司共同开发了全金属三元催化净化器，现已批量生产。江达峰汽车有限公司共同开发了全金属三元催化净化器，现已批量生产。主要技术指标达到国际主要技术指标达到国际“欧欧”标准；可以使用到与汽车的标准；可以使用到与汽车的“法定法定”寿寿命同步；成本降低到现有陶瓷产品的三分之一；命同步；成本降低到现有陶瓷产品的三
51、分之一； 在不加载其他预热手在不加载其他预热手段的常态下，在汽车启动后的段的常态下，在汽车启动后的4040秒内转化率达到国家标准。秒内转化率达到国家标准。研究进展研究进展1111、汽车尾气处理用纳米介孔复合材料汽车尾气处理用纳米介孔复合材料汽车尾气处理用纳米介孔复合材料汽车尾气处理用纳米介孔复合材料应用：人工关节表面生物涂层应用：人工关节表面生物涂层特点特点: :自自19981998年始，上海硅酸盐所对人工年始，上海硅酸盐所对人工髋关节用真空等离子喷涂钛和羟基磷灰石髋关节用真空等离子喷涂钛和羟基磷灰石涂层进行研制，现已进入涂层生产阶段。涂层进行研制，现已进入涂层生产阶段。科技成果获国家发明三等
52、奖、上海市科学科技成果获国家发明三等奖、上海市科学进步二等奖。真空等离子喷涂钛和羟基磷进步二等奖。真空等离子喷涂钛和羟基磷灰石涂层的主要性能指标达国际先进水平。灰石涂层的主要性能指标达国际先进水平。20032003年至今已完成人工髋臼、股骨柄涂层年至今已完成人工髋臼、股骨柄涂层1000010000余件供临床应用，社会和经济效益均余件供临床应用，社会和经济效益均比较显著。比较显著。合作模式：提供技术服务、技术转让合作模式：提供技术服务、技术转让投资规模：投资规模：20002000万元万元1212、人工关节生物涂层、人工关节生物涂层、人工关节生物涂层、人工关节生物涂层展望展望展望展望l 继继续续致致力力于于新新型型先先进进无无机机材材料料的的基基础研究与应用研究础研究与应用研究l 为为国国家家和和社社会会提提供供更更多多有有价价值值的的无无机材料研究应用结果及产品服务机材料研究应用结果及产品服务l 将将上上海海硅硅酸酸盐盐所所建建设设成成世世界界一一流流研研究所究所
