退火过程对硅锭热应力与位错影响的数值分析

利用CGSim软件对定向凝固多晶硅从长晶过程开始到退火过程结束进行瞬态数值模拟,研究不同退火温度和退火时间对多晶硅锭内热应力及位错密度的影响。通过软件中热弹性应力非稳态模型（Haasen-Alexander-Sumino模型）计算出位错和Von-Mises应力。结果表明：随着退火温度的升高和退火时间的增加,热应力及位错增殖速率的逐渐减小,在退火1 h后热应力和位错增殖速率大幅减小,退火3 h后减小效果减弱。高温退火时热应力和位错密度低于低温退火,在1250℃下退火3 h是比较合适的方案。     

利用蜂窝状涂层材料制备高效多晶硅锭

在石英坩埚制备氮化硅涂层过程中,通过对坩埚底部使用特殊的喷涂工艺,制备具有蜂窝状形貌的涂层作为多晶硅生长的形核点,生长出晶粒均匀的高效多晶硅锭。相比依靠同质籽晶形核的半熔有籽晶高效多晶硅铸锭技术,蜂窝状涂层材料制备高效多晶硅锭的方法具有无需保留籽晶、硅锭底部红区较短等优势;但其晶粒均匀度略差,位错密度相对较高,制作的太阳电池的平均转换效率比半熔有籽晶高效多晶硅锭制作的太阳电池的平均转换效率低约0.03%。     

太阳能级多晶硅中的晶体缺陷及其控制

本文报道了位错、孪晶等晶体缺陷在多晶硅材料中的分布规律及结晶条件对其影响,并探讨了控制凝固条件以降低晶体缺陷密度的可能途径。结果表明,在相同的结晶条件下各类晶体缺陷在多晶硅锭的同一横截面上呈均匀分布,但在沿结晶生长方向上不同部位存在较大差异;凝固过程中横向温度梯度对位错密度有显著影响,控制合理结晶条件将使位错密度显著降低。     

退火硅钢高温力学性能分析

利用Gleeble-3500热模拟试验机对退火取向硅钢和无取向硅钢进行高温拉伸试验,测试硅钢在高真空度下的真应力-真应变曲线。结果表明：随着退火温度的升高,硅钢试样的屈服强度和抗拉强度呈现先增大后减小趋势;取向硅钢在900℃的高温退火后的塑性最好;拉伸温度在750℃以上时,抗拉强度都大大降低;断面收缩率随着温度的升高先增加后明显下降。     

铸造多晶硅中热施主形成规律

采用四探针电阻率测试仪和傅立叶红外光谱测试仪，研究了铸造多晶硅中热施主的形成规律。实验发现，初始氧浓度高、位错密度高、碳含量低的样品中，所形成的热施主浓度较高。这表明：碳对热施主的形成有抑制作用；位错对热施主的形成有促进作用；晶界对热施主的形成没有明显地影响，而且碳和初始氧浓度的影响最大。实验还发现，在650℃,0.5h退火处理可以消除部分原生热施主，原生热施主对于随后的热施主的形成规律没有明显影响。     

铸造多晶硅晶界的EBSD和EBIC研究

利用电子背散射衍射(electron back-scattered diffraction,EBSD)和电子束诱生电流(electron beam induced cur-rent,EBIC)技术对铸造多晶硅的晶界类型和晶界复合特性进行了研究。EBSD分析显示铸造多晶硅中的大部分晶界为大角度晶界(tθ>10°),且以特殊晶界Σ3和普通晶界为主,同时还存在少量小角度晶界(tθ>10°)。EBIC观察发现洁净晶界(包括大角度和小角度晶界)在300K下的复合能力很弱,晶界类型对其复合特性没有明显影响。洁净的小角度晶界本征上在100K下具有强复合特性,而大角度晶界则不具有;在引入金属沾污后,小角度晶界对金属杂质的吸杂能力最强。小角度晶界的复合特性可能与其界面特殊的位错结构有关。     

620℃高效超超临界机组用FB2钢高温持久过程组织演变分析

为研究长期服役过程中FB2钢组织的变化规律,在620℃下对FB2钢进行高温持久试验,并对持久试样进行微观组织观察,分析其组织及析出相的演变规律.结果 表明:在高温持久过程中,FB2钢的组织仍为回火马氏体;随着持久时间的增加,马氏体组织发生回复,板条略微变宽,位错密度略减小;M23C6碳化物尺寸未发生明显粗化,持久时间达到9577 h后平均尺寸仍在250 nm左右,对马氏体板条边界具有良好的钉扎作用;FB2钢在高温持久过程中新析出Laves相,该相以单独形核和依附M23C6碳化物形核2种方式析出且快速生长,并吞咽M23C6碳化物颗粒;持久时间达到9577 h后,Laves相的最大尺寸可达1μm,仍未达到热力学平衡状态.     

杂质和缺陷对铸造多晶硅寿命分布的影响

铸造多晶硅的原生少子寿命沿晶锭生长方向呈倒U字型分布,对应于硅锭体内缺陷和主要杂质的规律性分布.硅锭中部Fe浓度低,微缺陷较少,对应的体寿命相对较高.硅锭底部高浓度的O、Fe杂质及高密度微缺陷导致了该区域体寿命偏低;硅锭顶部存在高浓度的C、Fe杂质及大量微缺陷,尤其是高密度位错与铁的相互作用导致该区域体寿命偏低.大量沉淀和结构缺陷并存使得晶锭底部和顶部的材料难以通过吸杂和钝化来改善少子寿命.     

硅片表面织构对PERC单晶硅太阳电池电性能影响的研究

通过调整制绒腐蚀液添加剂中表面活性剂和成核剂的添加比例,制备出不同表面织构的硅片,研究了表面活性剂和成核剂的添加比例对硅片表面微观形貌和反射率,以及PERC单晶硅太阳电池电性能的影响规律。结果表明：随着表面活性剂添加比例的增加,腐蚀液对硅片的清洗效果逐渐增强,存在黑斑、麻点及脏污的太阳电池的占比逐渐减少;同时,单晶硅片表面形成的金字塔尺寸(宽度)逐渐减小,比表面积先增大后减小,从而导致太阳电池的光电转换效率呈现先升高再降低的规律;当表面活性剂的添加比例为0.6%时,太阳电池的光电转换效率达到最大值,为22.736%。随着成核剂添加比例的增加,单晶硅片绒面金字塔的均匀性逐渐提升,当成核剂的添加比例大于0.8%时,绒面金字塔的均匀性基本稳定,太阳电池的光电转换效率也达到最大值,为22.784%。     

成型生物质高温炭化及成型炭理化性能研究

分别将棉杆、木屑两种单一的生物质原料及其混合原料成型(炭化压力60 MPa)造粒,并于固定床热解炉内对成型生物质进行炭化实验,分析炭化温度(400、500和600℃)及棉杆的掺混比例对成型炭理化性能的影响。研究表明:物理特性方面,随着炭化温度的升高,生物质成型炭的表观密度和抗压强度均呈先减小后增大的趋势;相同炭化温度条件下,随着棉杆掺混比例的增加,成型炭的表观密度增大,但抗压强度呈先减小后增大的趋势;化学特性方面,随着炭化温度的升高,成型炭的热值增加,但燃烧特性变差,灰分产率增加;随着棉杆掺混比例的增加,成型炭的燃烧特性改善,但热值降低,灰分产率增加;通过先成型再炭化制得的成型炭灰分和固定碳产率均优于欧盟标准EN1860-2:2005;在炭化温度为400、500和600℃时成型生物质中至少含有20%、40%和60%的棉杆可使其燃烧特性指标优于商用烧烤炭。     

外部环境对风电机组性能影响分析

以1.5 MW风电机组叶片为模型,通过叶片数据采集和实验分析的方法,对外部环境对风电机组性能影响进行分析。通过Bladed软件对风电机组叶片进行仿真,研究结果表明:温度和高度的变化对空气密度和空气黏度的变化有一定影响,空气密度的变化引起升阻比变化,空气黏度的变化则主要引起雷诺数的变化,两者共同对风电机组的气动性产生影响。该研究有助于风电机组的设计研发,降低风电机组运行时的故障率。     

碱金属热电转换器(AMTEC)的电极极化过程分析

从电化学动力学的角度，对碱金属热电转换器的电极极化过程及对其特性的影响进行了讨论。分析认为，阳极极化过电压对碱金属热电转换器输出电压的影响比阴极极化过电压要小得多。影响阴极过电压的因素很多，除电极电流密度的大小外，电极反应本身的性质、BASE本身的性质、电极反应所依附的电极多孔薄膜材料的性质、电极多孔薄膜的形貌等都会对其大小产生影响。选择合适的电极材料，优化电极多孔薄膜的制备工艺，对改善AMTEC的电特性将是十分重要的。     

ON A METHOD OF SOLUTION OF MIXED BOUNDARY-VALUE PROBLEMS OF THERMOELASTICITY

A method is presented that enables thermal crack and contact problems to be reduced in a simple way to those of the isothermal case and pertinent solutions to be obtained. The method is valid for elastic space or semispace and for a layer that is isotropic or transversally isotropic. Illustrative examples are given for axially symmetric cases.     

生物质水热法催化液化的实验研究

选用常见废生物质木屑为原料,以分步离子交换法制备的Ni、Fe金属改性分子筛为液化催化剂,在高温高压反应釜中进行水热法催化液化的实验研究.运用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂的性质进行表征,重点考察催化剂对生物质液化行为的影响.在280℃、10min条件下的实验结果表明催化剂能有效促进生物质的低温水热法液化,以NiHZSM-5为催化剂可使木屑催化液化的总产率由20.69%提高到31.36%,且增加的产量中有机水溶物占93.92%,说明NiHZSM-5催化剂可以选择性催化液化生物质.     

管簇结构腔体式吸收器热性能的数值分析

讨论了一种新型管的管簇结构腔体式吸收器，基于网络法建立了确定各种热流的控制方程及总热阻并给出集热器及各主要部件的效率定义式，最后对热性能进行了详细的数值分析。     

THE FUNDAMENTAL SOLUTION OF THE OSCILLATION EQUATIONS OF THE THERMOELASTICITY THEORY OF MIXTURE OF TWO ELASTIC SOLIDS

By means of elementary functions, the fundamental solution of equations of the thermoelasticity of the steady oscillations for a mixture of two elastic solids is constructed, and basic properties are established.     

STABILITY OF MOTIONS OF THERMOELASTIC FLUIDS

It is shown that the second law of thermodynamics induces uniqueness and continuous dependence upon initial-state and supply terms of smooth thermodynamic processes of thermoelastic fluids within the broader class of thermodynamic processes with shock waves.     

级联H桥光伏逆变器开关管开路故障诊断

多电平逆变器包含大量的半导体开关,以级联H桥光伏逆变器为例,针对开关管开路故障提出一种快速故障诊断和处理方法。在载波的顶端或底端采样每个H桥模块的输出电压,将其作为判断开关管开路故障的判据。诊断完成后,采取相应的措施降低故障程度。该方法可在一个载波周期内完成故障开关管的精确定位。实验结果验证了该方法的有效性。     

有机层厚度对OLED性能的影响

采用真空蒸发的方法制备出玻璃衬底ITO／TPD／Alq／A1结构的有机发光器件(OLED)。改变有机层的厚度, 比较不同厚度下OLED的各项性能的差异,包括工作电压,发光效率。实验发现无论增大空穴传输层TPD的厚度 抑或是发光层Alq的厚度都会增大器件的工作电压。发光层Alq厚度的增大还能引起发光效率的增大,而TPD厚 度的增大对发光效率的影响则是复杂的。对于上述现象用隧穿理论以及直带模型进行了解释。对制备高亮度, 高效率低损耗的OLED具有指导意义。     

FUNDAMENTAL SOLUTIONS OF THE EQUATIONS OF THE THEORY OF THERMOELASTICITY WITH MICROTEMPERATURES

By means of elementary functions, the fundamental solutions of the equations of the equlibrium and steady oscillations of the theory of thermoelasticity with microtemperatures are constructed, and basic properties are established.