Optical and Photocatalytic Properties of Cu-Cu2O/TiO2 Two-Layer Nanocomposite Films on Si Substrates

通过磁控溅射法在TiO2薄膜上生长Cu-Cu2O复合层,从而制备新型Cu-Cu2O/TiO2双层纳米复合薄膜。并采用X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,荧光光谱（PL）,X射线光电子能谱（XPS）和紫外可见漫反射光谱（DRS）等方法对膜的结构,形态和光学性能进行了研究。X射线衍射谱表明,Cu-Cu2O混合物层和Cu2O层都没有影响TiO2的结晶相。XPS结果表明,Cu的存在抑制了Cu2O表面在空气中的氧化。SEM分析表明,结晶良好的Cu-Cu2O混合物微小纳米颗粒均匀分散于TiO2表面。由于紫外可见漫反射光谱的Cu-Cu2O/TiO2复合薄膜的吸收边发生红移。PL光谱证实了在Cu的存在下,激发电子和空穴的复合率降低。光催化实验表明,与纯Cu2O/TiO2相比,所制备的Cu-Cu2O/TiO2-8显示出更高的光生载流子效率,其光催化性能也显著提高。此外,还对Cu-Cu2O/TiO2-8光催化活性增强的原因进行了讨论     

基于Opto22 PAC控制器的多晶硅铸锭炉控制系统设计

为了提高多晶硅铸锭生产过程的自动化程度,设计了一种基于Opto22 PAC控制器的自动化控制系统。系统采用PAC控制器和上位机组态的控制方式,生产的整个过程由PAC控制器自动控制完成,在上位机软件中对整个生产过程进行监控,并能对部分控制参数进行在线修改。PAC控制器通过100Mbps以太网卡接入本地局域网,系统可以实现远程/本地两种控制方式,系统管理员可以远程监控各个设备的运行情况并可对设备进行操作。整体系统可以稳定运行,提高铸锭的生产效率和设备的自动化程度。     

多晶硅铸锭炉双区加热系统的数值计算

对450型多晶硅型铸锭炉加热系统进行优化,提出了双区加热系统的理论,即对顶部加热器和侧面加热器加热功率分别控制;同时对侧面加热器结构进行优化。利用有限元软件ANSYS对加热系统优化后铸锭生长过程进行数值计算,对优化后硅料熔化过程、硅液内部温度分布、硅锭退火过程及硅锭纵向温度分布进行分析,计算结果显示,优化后硅液等温线较平坦、硅锭退火后温度梯度减小,熔化和退火阶段时间明显缩短,可以降低铸锭生产能耗,提高生产效率。     

多晶硅铸锭炉隔热屏的优化及数值模拟

为了降低多晶硅铸锭生产过程中的能耗损失,提高铸锭炉热场使用寿命,对某450型多晶硅铸锭炉热场隔热屏结构进行优化,设计了金属钼屏和非金属石墨碳毡复合隔热屏。通过有限元ANSYS软件对隔热屏优化前后铸锭炉模型铸锭过程分别进行数值模拟计算,分析铸锭过程中隔热屏温度分布,发现优化后铸锭炉中隔热屏厚度方向温度梯度增大,隔热屏外侧温度降低。将数值计算结果应用于实际生产中,缩短了铸锭生产周期,有利于降低能耗,提高生产效率。     

多晶硅铸锭炉热场结构的优化及数值模拟

为了提高多晶硅铸锭炉生产效率,在450 kg铸锭炉炉体不变的基础上,利用有限元方法对其热场结构进行优化,使坩埚装料量达到550 kg。对优化后热场模型进行数值计算,550 kg硅料完全熔化需要19.3 h,每小时可熔化硅料28.5 kg。通过对计算结果分析,确定优化后热场可以使硅料完全熔化,且单位质量硅料熔化时间减少,提高了铸锭炉生产效率。