新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)怎么樣？本科階段需要學(xué)習(xí)什么？

高考是一個(gè)是一場(chǎng)千軍萬(wàn)馬過(guò)獨(dú)木橋的戰(zhàn)役。面對(duì)高考，考生總是有很多困惑，什么時(shí)候開(kāi)始報(bào)名？高考體檢對(duì)報(bào)考專(zhuān)業(yè)有什么影響？什么時(shí)候填報(bào)志愿？怎么填報(bào)志愿？等等，為了幫助考生解惑，大學(xué)路整理了新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)怎么樣？本科階段需要學(xué)習(xí)什么？相關(guān)信息，供考生參考，一起來(lái)看一下吧

　　新能源是現(xiàn)階段發(fā)展比較集中的一個(gè)領(lǐng)域，每年報(bào)考新能源相關(guān)專(zhuān)業(yè)的報(bào)考熱度也是比較高的!!!本期，專(zhuān)注教育*輔導(dǎo)小編就為大家詳細(xì)介紹一下新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)，看看新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)到底研究哪些東西，本科階段需要學(xué)習(xí)什么?

　　新能源材料與器件是什么?

　　大家最近可能都被董明珠投資某新能源公司的消息“刷屏”了。該公司的核心技術(shù)是“鈦酸鋰負(fù)極電池”，而電池技術(shù)是決定電動(dòng)車(chē)成敗的重要因素。這是新能源材料與器件的一個(gè)好例子。

　　所謂新能源，是指區(qū)別于煤、石油、天然氣以及大中型水電等常規(guī)能源，尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開(kāi)發(fā)的能源。比如，太陽(yáng)能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能以及氫能等都屬于新能源。而新能源材料就是?shí)現(xiàn)這些新能源轉(zhuǎn)化和利用以及發(fā)展新能源技術(shù)過(guò)程中所使用的關(guān)鍵材料。

　　目前，研究得較多的、相對(duì)成熟的新能源材料主要是太陽(yáng)能電池材料、動(dòng)力電池材料、燃料電池材料、生物質(zhì)能材料、風(fēng)能材料、超級(jí)電容器、核能材料等。

　　新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)就是研究開(kāi)發(fā)新能源轉(zhuǎn)化、利用的關(guān)鍵材料及其器件設(shè)計(jì)、*的專(zhuān)業(yè)。這個(gè)專(zhuān)業(yè)是教育部2010年首批增設(shè)的國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，是工學(xué)門(mén)類(lèi)材料類(lèi)中最年輕的專(zhuān)業(yè)之一。

　　李美成教授說(shuō)，新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)的內(nèi)涵就在于新能源材料與器件的一體化。與傳統(tǒng)的材料(如合金材料)不同，新能源材料不是簡(jiǎn)單的材料，而是有結(jié)構(gòu)和功能特性的。像太陽(yáng)能電池板的核心材料，不是單純的硅，而是要形成一定的結(jié)構(gòu)(如PN結(jié)等)，并能實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化功能。因此，新能源材料與器件研究的不僅是材料或元器件，而是要把兩者結(jié)合起來(lái)。也就是說(shuō)，該專(zhuān)業(yè)研究的重點(diǎn)是如何打通新能源材料和器件之間的斷層。

　　還拿電動(dòng)汽車(chē)做例子，動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展可謂日新月異。比如，鈦酸鋰負(fù)極電池具有快充性能、長(zhǎng)壽命、高安全性等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是能量密度低、價(jià)格高，適用于公交車(chē)使用。但是，近來(lái)碳負(fù)極的快充電池進(jìn)步很快，其能量密度高、成本低，有望替代鈦酸鋰負(fù)極電池。無(wú)論是哪種電池，其材料和器件都是密不可分的，最終都要把材料做成電池。當(dāng)然，這只是新能源材料與器件研究領(lǐng)域中的一小塊內(nèi)容。

　　新能源材料與器件研究的領(lǐng)域有哪些?

　　李美成教授說(shuō)，新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)目前比較活躍的研究領(lǐng)域有：

　　一、能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程。比如，光能轉(zhuǎn)化為電能，光能轉(zhuǎn)化為熱能，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能，等等。比如，太陽(yáng)能電池就是把光能轉(zhuǎn)化為電能，人工光合作用是把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

　　二、能量的捕獲與存儲(chǔ)。2016年11月，*總理主持召開(kāi)國(guó)家能源委員會(huì)會(huì)議，審議通過(guò)了《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》。*提出，要集中力量在可再生能源開(kāi)發(fā)利用，特別是新能源并網(wǎng)技術(shù)和儲(chǔ)能、微網(wǎng)技術(shù)上取得突破，全面建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源，提升電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，增加新能源消納能力，發(fā)展先進(jìn)高效節(jié)能技術(shù)，搶占能源科技競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。2016年，國(guó)家能源局在全國(guó)范圍內(nèi)首次批準(zhǔn)建設(shè)國(guó)家級(jí)大型化學(xué)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，還針對(duì)大容量超級(jí)電容儲(chǔ)能技術(shù)等提出了具體的創(chuàng)新目標(biāo)。儲(chǔ)能技術(shù)將是未來(lái)五年研究的重點(diǎn)之一。另外，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的表面涂層(具有防腐等性能)、燃料電池等，都是新能源材料與器件研究的領(lǐng)域。

　　三、綜合能源系統(tǒng)中的傳感器。這是李美成教授最近認(rèn)識(shí)到新能源材料與器件能夠廣泛應(yīng)用的另一個(gè)領(lǐng)域。在電力體制改革持續(xù)深化的背景下，傳統(tǒng)電網(wǎng)的改造、綜合能源系統(tǒng)的建設(shè)已是大勢(shì)所趨，但其中還缺少關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)，或者說(shuō)互通的開(kāi)關(guān)。接入能源系統(tǒng)的能源越來(lái)越復(fù)雜，這就需要進(jìn)行智能調(diào)配。而目前的電網(wǎng)，還缺少“眼睛”和“耳朵”，無(wú)法迅速、準(zhǔn)確地調(diào)配能量。這些“眼睛”和“耳朵”，即傳感器，恰恰是新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)的用武之地。很可能某一種新能源材料的運(yùn)用，就會(huì)引發(fā)一場(chǎng)巨大的革新。

　　新能源材料與器件學(xué)什么?

　　2012年7月，華北電力大學(xué)主辦了全國(guó)新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)建設(shè)第三次研討會(huì)。全國(guó)三十多所高校新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)的負(fù)責(zé)人、新能源企業(yè)和行業(yè)協(xié)會(huì)代表、新能源出版單位等，共70余人參加。清華大學(xué)倪維斗院士對(duì)新能源領(lǐng)域的發(fā)展和人才需求發(fā)表講話(huà)。他指出，新能源行業(yè)發(fā)展要走踏實(shí)之路，新能源專(zhuān)業(yè)的院校要立足自身特色，克服發(fā)展瓶頸，為新能源建設(shè)出力。中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)光伏專(zhuān)委會(huì)副主任、秘書(shū)長(zhǎng)吳達(dá)成在會(huì)中指出，新能源人才培養(yǎng)應(yīng)加強(qiáng)普遍人才的基礎(chǔ)教育、師資的合理引進(jìn)、加強(qiáng)交流和聯(lián)合辦學(xué)。

　　各高校新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)的背景有很大不同，所以課程也各具特色。以華北電力大學(xué)為例，其課程特色是復(fù)合型、專(zhuān)業(yè)交叉性強(qiáng)。李美成教授說(shuō)，新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)涉及以下三個(gè)方面的內(nèi)容：物理、化學(xué)機(jī)理是基礎(chǔ)，材料是主體，器件是材料的性能體現(xiàn)。各高校應(yīng)結(jié)合學(xué)校自身專(zhuān)業(yè)特色，通過(guò)合理的課程設(shè)置使三者有機(jī)結(jié)合。

　　主要課程設(shè)置：(綜合各校情況)

　　固體物理、物理化學(xué)、材料化學(xué)與物理、能源電化學(xué)、電源工藝學(xué)、半導(dǎo)體物理與器件、儲(chǔ)能材料與制備技術(shù)、材料分析與測(cè)試方法、能量轉(zhuǎn)換與應(yīng)用、先進(jìn)節(jié)能技術(shù)、太陽(yáng)能電池原理與工藝、鋰離子電池原理與工藝、能源系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)、世界新能源發(fā)展態(tài)勢(shì)系列講座等。

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