电沉积法制备电致变色材料

应用电沉积法制备WO3、NiO、M0O3,WO3/M0O3等电致变色薄膜。WO3薄膜、NiO薄膜、M0O3薄膜具有较好的电致变色特性,漂白态和着色态的透射率之差平均为30％左右。WO3/M0O3掺杂薄膜漂白态和着色态的透射率之差平均为40％左右,显示掺杂有利于增强薄膜的电致变色特性。WO3 NiO互补型电致变色体系漂白态和着色态的透射率之差平均为40％左右,显示互补型电致变色材料有利于增强电致变色特性。在双注入模型的基础上,根据过渡金属配合物显色机理,提出解释电致变色机理的“配位场模型”,认为在电致变色中可能存在三种电子跃迁方式。     

光电致变色薄膜及其器件

光电致变色器件(Photoelectrochromic device)由染料电池和WO3电致变色薄膜电极组成。本研究采用溶胶一凝胶法分别制备WO3和TiO2纳米薄膜，并组装成光电致变色器件，对不同热处理和薄膜厚度下的器件的光电致变色性能进行测试分析。试验表明用提拉法制成的WO3薄膜和用旋涂法及丝网印刷制成的TiO2薄膜，都具有较好的成膜性，并且由其组装成的器件具有良好的光电致变色效果。     

基于氧化钨和普鲁士蓝的可变色超级电容器

氧化钨(WO3)薄膜作为阴极电致变色材料,还原态(阳离子嵌入)时着色而氧化态(阳离子脱出)时褪色;而普鲁士蓝(Prussian blue,PB)薄膜作为阳极电致变色材料,还原态(阳离子嵌入)时褪色而氧化态(阳离子脱出)时着色.利用不同离子存储状态下WO3和PB薄膜的变色互补性,构筑了基于WO3和PB薄膜的可变色超级电容器.利用脉冲激光沉积法和电沉积法在透明导电玻璃表面制备了 WO3/PB复合薄膜,并以该复合薄膜为电极,构筑了对称型可变色超级电容器.结果表明,WO3/PB复合薄膜具有优异的循环稳定性,循环200圈后,面电容量的保持率可达83.8％;在650 nm时,由于WO3和PB薄膜在不同电压下的协同变色,超级电容器的光透过率差在完全着色与褪色时为53.2％.该超级电容器在不同充、放电状态下可清晰地显示不同的颜色组合及光对比度,从而实现利用颜色变化指示超级电容器的能量存储状态.本研究有助于推动电致变色和能量存储领域的交叉融合,为超级电容器能量存储状态的可视化提供实验依据.     

NiO_xH_y 能效窗口薄膜的电致变色性

介绍了用于能效窗口的直流溅射氢氧化镍电致变色薄膜的电变色性能。讨论了不同偏置条件下的光透过谱线和循环伏安特性，薄膜厚度与光密度的变化关系，以及不同厚度的电致变色薄腊与太阳光透过率的关系。同时对电色薄膜的时间响应特性、光密度变化与注入的电荷密度的联系也进行了研究。结果表明，直接采用氢氧化镍作为制备电致变色薄膜的靶材，获得的薄膜有良好的电致变色性能，薄膜不需激活就有良好的初始电色特性。初步讨论了镍电致变色的机理，用能带理论可以定性说明镍电致变色薄膜的消着色机理。     

NiOxHy薄膜电致变色性能的研究

利用直流磁控溅射法，在Ｏ２＋Ｈ２的气氛下制备了ＮｉＯｘＨｙ薄膜，研究了不同氢气含量对薄膜的初始沉积态、漂白态和着色态透光性能的影响，含氢量为８０％时，薄膜的初始沉积态的平均可见光透射比最高。含氢量为６０％时，薄膜的电致变色能力最佳。用获得的ＮｉＯｘＨｙ薄膜制备的反射型全固态电致变色器件的控光范围可达７７％。对ＮｉＯｘＨｙ薄膜三种状态的红外吸收光谱分析表明，ＮｉＯｘＨｙ薄膜的变色机理可用：Ｎｉ（ＯＨ）２（漂白态）＝ＮｉＯＯＨ（着色态）＋Ｈ＋＋ｅ－表示。     

WO_3-SiO_2复合薄膜制备、结构和气致变色性能

采用溶胶 -凝胶法在玻璃衬底上成功制备了具有良好气致变色性能的透明、均匀、附着力强的WO3 SiO2 复合薄膜。讨论了络合剂的量和乙醇与水的比例对溶胶稳定性和成膜均匀性的影响 ,用热重 -差热、X射线衍射、红外光谱分析对薄膜在热处理过程中的结构变化特征进行分析 ,用扫描电镜对薄膜表面微观形貌进行观察 ,初步研究了镀铂薄膜的气致变色性能。研究结果表明 ,溶胶稳定性随着H2 O2 的增加而增加 ,但溶胶成膜均匀性降低 ;增加乙醇与水的比例 ,可提高溶胶的成膜均匀性和溶胶稳定性 ;结构分析和性能测试的结果表明 ,36 0℃热处理的复合薄膜具有高浓度相界 ,氢原子迁移速率高 ,变色响应速率快 ,气致变色性能优于单一组分薄膜     

NiOxHx能效窗口薄膜的电致变色性

介绍了用于能效窗口的直流溅射氢氧化镍电致变色薄膜的电变色性能。讨论了不同偏置条件下的光透过谱线和循环伏安特性，薄膜厚度与光密度的变化关系，以及不同厚度的电致变色薄膜与光透过度的关系。同时对电色薄膜的时间响应性、光密度变化与注入的电荷密度的联系也进行了研究。     

氧化钨薄膜电致变色状态下物相组份及表面形貌变化的研究

通过对直流磁控溅射方法得到ＷＯｘ膜层的电化学和光学性能测试，以及ＸＰＤ和ＳＴＭ的物相，形貌分析，发现该ＷＯｘ膜层具有良好的电致变色性能，原始沉积态ＷＯｘ膜层为非晶态，其着退色状态仍在非晶特性，而晶ＷＯｘ膜层在着色态和退色态之间发生物相组份的可逆变化，且表面形貌有很大差异。     

五氧化二钒薄膜结构与电致变色效应

采用反应蒸发制备Ｖ２Ｏ５薄膜,用Ｘ射线衍射分析和分光光度计分别测量薄膜晶体结构和光谱特性,利用标准三电极法从锂离子电解质溶液中向Ｖ２Ｏ５薄膜注入锂离子,实验结果表明：刚制备的薄膜为非晶结构,热处理使得膜结晶：Ｖ２Ｏ５薄膜呈较强的阳极电致变色和较弱的阴极电致变色双理效应;     

电子束蒸发氧化钨薄膜电致变色性能的研究

报道了电子束蒸发制备的氧化钨薄膜的电臻变色特性和开关寿命，给出了电极电压和电解浓浓度对氧化钨薄膜电致变色性能的影响。     

竖壁降膜波动特性数值模拟研究

建立了竖直壁面降膜流动的二维几何模型,运用VOF方法对雷诺数200～1 000的降膜的波动特性进行了数值模拟。研究了液膜的波动特征、液膜流动方向的速度变化以及液体雷诺数对液膜波动的影响规律。结果表明:根据液膜的形态可以将流动区域分为入口区、发展区和稳定区三部分。入口区的液膜相对比较平滑,发展区的液膜表现为频率较高的小幅波动,稳定区的液膜波动幅度增加而频率减小;入口区的最大流速大于初始流速,发展区的最大流速在初始流速上下波动,而稳定区流速小于初始流速;随着液体雷诺数的增加,液膜厚度增加而波幅降低。     

燃气轮机透平叶片传热和冷却研究：气膜冷却

气膜冷却作为燃气轮机透平叶片通流部分外部冷却的一种主流技术,经过多年来的研究改进,已在工程应用实践中得到了很好的发展.总结近年来燃气透平叶片气膜冷却的相关研究进展,重点介绍了一些新型气膜冷却结构的研究情况,基于当前研究热点和发展趋势,结合作者在这方面的研究经历,指出了气膜冷却研究及其应用的发展方向.鉴于新型气膜孔、组合气膜孔以及涡发生器与气膜孔的组合在气膜冷却性能方面具有较大优势,未来将深入研究其在实际透平中的应用问题.     

PROCESSING HIGH EFFICIENCY CdTe SOLAR CELLS

High efficiency solar cells can be fabricated on CdTe films prepared by a wide variety of deposition techniques. Most of these methods yield CdTe layers that need to be subjected to post-deposition treatments before they can be utilized in high efficiency device fabrication. In some cases these treatments can be made an integral part of the film growth process so that a post-deposition step is not needed. This paper discusses the procedures that are commonly used in high efficiency CdTe solar cell fabrication and reports on a newly emerging technique that holds the promise of becoming a high-throughput industrial process for thin film photovoltaic module production.     

水平螺旋槽管壁面液膜特性的研究

研究水平螺旋槽管壁面液膜的形成机理及流动特性。通过建立单组分流体的物理和数学模型，得出了液膜的速度、厚度解析解，并分析了水平螺旋槽管的几何条件对壁面液膜形成的影响。结果表明：液膜的形状主要受表面张力和槽道表面几何形状的影响，在槽道谷底处较厚，而在槽道起始处较薄。相对于光滑直管，水平螺旋槽管壁面液膜具有更均匀的厚度分布，故具有更好的传热传质性能。     

Effect of polystyrene characteristic on photocatalytic hydrogen production by porous polystyrene photocatalyst film under simulated solar light irradiation

In this study, we developed a polystyrene-platinum/nitrogen-doped titanium dioxide/strontium titanate composite-polyvinylpyrrolidone (PS-PNS-PVP) photocatalyst film, which is applied in the process of photocatalytic hydrolysis under simulated sunlight to produce hydrogen, is developed. PS, which is cheap, non-toxic, with high UV resistance, and chemical inertness, is used as a carrier, and a highly effective hydrogen production of Pt/N–TiO₂/SrTiO₃ as a photocatalyst. The influence of the PS concentration on the stability, optical, and electrical properties of the photocatalyst film is discussed. In addition, the influence of the photocatalyst dispersion in the film on the activity under various photocatalyst concentrations was investigated. A polyvinylpyrrolidone pore-forming agent was then used to examine the effect on the photocatalyst film structure and optical properties, and the subsequent influence on photocatalytic hydrogen energy activity. Adjusting the PS concentration to 20 wt% produced good film-forming stability, and the photocatalyst dispersibility in the film under different photocatalyst concentrations. A photocatalyst concentration of 2.5 wt% resulted in good film dispersibility and the realization of added pore-forming agent. The modified photocatalyst film changed the film from a blind pore structure to a connecting void structure, increasing the film's porosity and hydrophilicity. This increased the number of photocatalytic sites, and the optimal hydrogen production of the photocatalyst film reached 21,333 μmol h^?1 g^?1.     

Photo-catalytic heat mirror with a thick titanium dioxide layer

Some of the heat mirrors, which have high transmittance in the visible region and high reflectance in the infrared, consist of three thin titanium compound stacked films, TiO₂/TiN/TiO₂ on glass substrate. TiO₂ is known to have excellent photo-catalytic properties and the top layer may be expected to work as a photo-catalyst as well as the anti-reflection coating. However, strong thickness dependence of the photo-catalytic properties has been reported and the optimum thickness of the top layer for the heat mirror was too thin for the photo-catalytic properties for decomposition of acetaldehyde gas. In this report, we show a possibility to realize a multi-functional heat mirror which shows the photo-catalytic and heat mirror effects simultaneously by optical calculation and preliminary experiments. We found top TiO₂ thickness of 350–400 nm or about 1170 nm showed high heat mirror performance. This thickness was enough to show the photo-catalytic properties.     

26.1% thin-film GaAs solar cell using epitaxial lift-off

The epitaxial lift-off technique can be used to separate a III-V solar cell structure from its underlying GaAs substrate. Processing a thin-film cell is somewhat different from a regular cell on substrate. In this work a number of critical issues, e.g., a low-temperature anneal front contact and the metal mirror on backside of the thin-film are optimized. Together with an improved active layer material quality, grid mask and anti-reflection coating this leads to thin-film cells as good as cells on a substrate, with record efficiencies for single junction GaAs solar cells of 26.1% for both cell types.     

管束排列方式及管间距对水平管外液体成膜情况的影响分析

针对水平管降膜蒸发器管外液体的成膜情况,采用数值模拟方法,分析了管束排列方式及管间距等结构参数对水平管外液体成膜情况的影响.结果表明:管束布置方式、管间距对顶排管的影响不大,对于顶排管以下的管排来说,叉排方式时的液膜厚度要明显小于顺排方式的液膜厚度;随着管间距的增大,第二根管壁上的液膜厚度逐渐减小.     

水平管降膜蒸发器管外液体流动研究及膜厚的模拟计算

针对应用于空调和制冷系统的水平管降膜式蒸发器，建立了FLUENT数值模拟计算的物理模型。以制冷剂R134a为研究对象，对不同流量、不同布液器开孔孔径、不同管束结构下管外制冷剂液体的流动情况进行了模拟计算；并实现了绕管周方向不同角度液膜厚度的读取。