连续式离子层吸附与反应法沉积CuSCN薄膜及其微观结构、光学特性研究

采用乙二醇作溶剂,以连续式离子层吸附与反应法(SILAR)实现硫氰酸亚铜(CuSCN)薄膜在ITO、TiO2薄膜以及玻璃衬底上的沉积.通过X射线衍射、扫描电镜和紫外-可见光透过谱等手段表征薄膜结晶性、表面和断面微观形貌以及光学特性.结果表明,衬底以及溶剂性质均对SILAR法薄膜沉积过程存在重要影响.ITO衬底上获得的CuSCN薄膜更为致密,呈结晶态,而TiO2薄膜衬底上的CuSCN薄膜主要由颗粒组成,为非晶态.随沉积次数增加,薄膜表面粗糙度增大,光学透过率逐渐下降.在优化条件下(ITO衬底,20次沉积循环),所得CuSCN薄膜表面致密均匀,可见光透过率约60%.     

CuSCN薄膜的室温液相沉积及其光学性能

采用连续离子层吸附与反应(SILAR)方法,在室温液相条件下(20～25℃)制备了沉积于玻璃衬底上的CuSCN半导体薄膜,以X射线衍射、扫描电镜、光学透过谱考察了所得薄膜的晶体结构、微观表面断面形貌和光学性能,探讨了影响CuSCN薄膜沉积的关键因素.结果表明,所得薄膜具有明显结晶性及沿c轴择优生长趋势,表面致密、均匀,分别由50～100nm的较大颗粒和20～30nm的小颗粒紧密堆聚而成;薄膜在400～800nm波段的透过率为50%～70%,光学禁带宽度为3.94eV.CuSCN薄膜的沉积过程受铜前驱液中S2O32-与Cu2 的摩尔比、衬底漂洗方式和生长温度等因素影响显著,高络离子浓度、多次沉积反应后再进行衬底漂洗、以及室温生长条件有利于得到高质量的CuSCN薄膜.     

纳米多孔TiO2厚膜的制备及其汞溴红敏化光电化学性能

采用“粉末刮涂”与“化学分散”相结合的方法制备了用于染料敏化太阳电池光阳极的纳米多孔TiO2厚膜，解决了传统工艺中TiO2浆料难于制备和保存等问题，同时可对膜层微结构进行精确调控．采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征所得膜层的晶体结构、表面和断面形貌；采用透过光谱考察了涂覆次数、退火温度、汞溴红敏化对TiO2膜光学性质的影响，并以汞溴红敏化TiO2膜为光阳极制作了染料敏化太阳电池原型器件．结果表明，采用以稀硝酸为分散剂、低分子量聚乙二醇为结构调控剂的化学分散技术可以制得满足染料电池要求的TiO2厚膜．所得膜层致密均匀，无孔洞、缺陷以及分层现象，在纳米尺度表现出典型的纳米多孔结构特征．浆料涂覆次数、退火温度、汞溴红吸附对纳米多孔膜层的光学透过率影响显著．采用汞溴红敏化TiO2光阳极制作的染料电池原型器件具有较强的光电响应，经12-15次涂覆、500℃退火工艺制得的膜层显示出较优的电池性能（Voc-430mV，Isc-150-215μA）．     

纳米晶ZnO薄膜的电化学沉积及其光电化学性能研究

以Zn(NO3)2和曙红的混合溶液为沉积液,采用阴极电化学沉积法在ITO导电玻璃上制备了纳米多孔ZnO/曙红复合膜.该复合膜中的曙红用KOH溶液溶解脱附后得到晶粒尺寸为10～20nm的ZnO纳米多孔薄膜.XRD结果表明该薄膜为ZnO六方纤锌矿结构,EDS表明薄膜中的主要成份为Zn和O,未检测到其他杂质成分.以该薄膜为光阳极制作了太阳能电池原型器件,其开路电压为0.68V,短路电流为0.79 mA/cm2,总光电转换效率为0.26%..     

锂离子电池正极材料锂镍复合氧化物的合成及性能研究

对LiNiO2派生物LiNixCo1-xM0.05O2(M=Al,Mn,Ti)的性能进行了研究.采用了溶胶-凝胶法(Sol-gel)合成了KLiNixCo1-xM0.05O2(M=Al,Mn,Ti),采用XRD表征其晶体结构,均为层状结构;采用扫描电镜(SEM)观察产物的晶体形貌,粉末颗粒细小,粒径约为0.3～0.5μm.充放电测试表明,合成的LoiNixCo1-xAl0.05O2的循环性能比较好,LiNi0.7Co0.25Mn 0.05O2的初始容量较高.     

喷丸强化改善点式移动感应淬火42CrMo钢残余应力数值模拟分析

目的建立喷丸强化模型,模拟点式移动感应淬火零件过渡区残余拉应力改善情况。方法采用X射线衍射法,测量感应淬火零件过渡区残余应力分布情况,获得的残余应力作为初始应力条件被赋予到喷丸强化模型中,并通过X射线残余应力测试验证模型预测残余应力的准确性。最终通过被验证的喷丸强化模型,探究喷丸处理对初始残余应力状态的改善情况,以及不同喷丸参数对残余应力分布的影响。结果经喷丸强化处理过的淬火零件过渡区表层区域残余拉应力全部转变为残余压应力,不同残余应力状态模型喷丸后残余应力分布差异极小,说明初始残余应力状态对喷丸后残余应力分布的影响微乎其微。增加喷丸速度、弹丸直径和喷丸覆盖率可使残余压应力值增大,残余压应力层深增加,但是二者的增加存在饱和现象,即达到一定程度后变化非常小。结论喷丸强化前,过渡区残余拉应力最大值为295 MPa,喷丸处理后,过渡区残余压应力最大可达-973 MPa,喷丸强化工艺对点式移动感应淬火零件过渡区残余应力改善效果明显。     

全固态薄膜锂微电池的研究进展

介绍了全固态薄膜锂微电池的研究进展以及分类和一般结构;详述了全固态薄膜锂微电池正极材料薄膜的制备技术和发展现状.从工作原理和获得薄膜的物理化学性能等各方面,对这些技术进行了分析和比较.对其研究方向进行了展望.     

新型柔性太阳能电池研究进展

柔性太阳能电池因具有柔韧性好、质轻、易加工、应用范围广等优点而受到广泛研究.综述了目前发展最迅速、研究最广泛的两种柔性太阳能电池-钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池,针对器件结构、柔性衬底和电极介绍了其最新研究进展.最后,对柔性太阳能电池的发展进行问题总结和未来展望.     

电化学沉积法制备纳米多孔ZnO/曙红复合薄膜

以Zn(NO3)2和曙红的混合溶液为沉积液,采用阴极电化学沉积法在ITO导电玻璃上制备了纳米多孔ZnO/曙红复合膜.考察了电化学预处理过程和曙红浓度对薄膜晶体结构、微观形貌和光学性能的影响.结果表明,引入短时间的电化学预处理过程能提高复合薄膜中ZnO的结晶质量,并诱导ZnO沿c轴定向生长.随着电沉积液中染料浓度的增大,所得薄膜的结晶质量下降,薄膜由六角晶颗粒逐渐向纳米多孔结构转变.当沉积液中曙红浓度为50μmol/L 时所得复合薄膜具有最大膜厚,装载的曙红量最高.以该复合膜为光阳极制作了太阳能电池原型器件,其开路电压为0.49V,短路电流为0.67mA/cm2,总光电转换效率为0.105%.     

锂离子电池热模型的研究动态

锂离子电池具有高能量密度、高功率密度、高循环次数及高电压等特点,在新能源产业占据越来越重要的地位。锂离子电池的循环效率、容量、功率、安全性、可靠性和寿命等诸多性能与温度密切相关。热模型可以模拟电池在应用条件下的热行为,研究电池产热、传热、散热的规律,实时计算电池内部和表面的温度变化以及温度场信息,为电池和电池组热管理系统设计与优化提供依据。首先介绍了锂离子电池热模型的类型及产热来源,然后阐述了锂离子电池电化学-热耦合模型、热滥用模型和电-热耦合模型的研究进展,最后根据当前锂离子电池热模型存在的问题对其今后的发展方向进行展望。