用量子理论对煤粉再燃中NH自由基与NO反应的物化研究

对气体再燃低NOx燃烧过程进行分析,采用量子化学密度泛函理论研究了NH自由基与NO反应的机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并计算了它们的能量,同时对它们进行振动分析,以确定中间体和过渡态的真实性。对NH自由基与NO反应机理进行了比较,并通过模拟NH自由基与NO的反应,得出通道NO+NH→IM3→TS1→IM4→N2+OH的活化能(100.03kJ/mol)最低,为主要反应通道。揭示其微观机理,对认识再燃脱硝的本质和主要过程具有重要的理论参考价值和实践指导意义。     

菱镁矿MgCO3热力学性质的第一性原理研究

采用第一性原理(First principles)的赝势平面波法,结合广义梯度近似(GGA)及PW91算法,对煤中含镁物质菱镁矿MgCO3的电子结构和热力学性质进行了计算.首先,对菱镁矿MgCO3的结构进行优化,使其达到最稳定的状态,计算结果表明菱镁矿MgCO3晶胞体积V0=289.5320a.u.3,晶胞参数为a=b=4.7888A,c=14.5785A.其次,由声子谱态密度方法计算了菱镁矿MgCO3的熵、热容、焓及吉布斯自由能.最后,由相应的数据作出图 像,再由图像拟合成函数表达式.由微观计算得出的结果为煤灰结渣问题的研究提供了理论上的指导.     

第一性原理计算XCO3（X=Ca、Mg）的热力学性质

采用第一性原理(First-principles)的超软赝势平面波法,结合广义梯度近似(GGA)及PW91算法,计算了煤中的方解石CaCO3、菱镁矿MgCO3和白云石CaMg(CO3)2的电子结构和热力学性质。首先,分别对这3种矿物质的结构进行优化,使其达到最稳定的状态,计算结果给出了这3种矿物质的电子结构和晶胞参数。其次,采用声子谱态密度方法计算了这3种矿物质的熵S、热容Cp、焓H及吉布斯自由能G。最后,由相应的数据拟合成图像。这样,采用微观计算得出的结果,给煤灰结渣问题的研究提供理论上的指导作用。     

气体再燃低NO_x燃烧中NO与NH反应研究

对气体再燃低NOx燃烧过程进行分析,采用量子化学密度泛函理论研究了NH自由基与NO反应的机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并计算了它们的能量,同时进行振动分析,以确定中间体和过渡态的真实性。对NH自由基与NO反应机理与实验结果进行了验证和比较,并通过模拟NH自由基与NO的反应,得出反应通道,对认识再燃脱硝的本质和主要过程具有重要的理论参考价值和实践指导意义。     

煤制气再燃中NH2与NO反应的物化研究

对煤制气再燃低NOx燃烧过程进行分析,采用量子化学密度泛函理论(DFT)研究NH2自由基与NO的反应机理。全参数优化了各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并计算了它们的能量,通过振动频率分析证实中间体和过渡态的真实性。同时用内禀反应坐标(IRC)计算以进一步确定过渡态。为了得到更精确的能量信息,在QCISD(T)水平上计算了单点能。对NH2自由基与NO反应机理进行分析比较,并通过模拟NH2自由基与NO的反应,得出通道NH2+NO→IM1→TS1→IM3→N2+H2O的活化能最低(206.1kJ/mol),为最佳反应通道。揭示其微观机理,对进一步认识再燃脱氮的本质和主要过程提供了重要的理论依据和实践指导。     

PERC太阳能电池性能的模拟与优化

利用PC1D仿真软件建立的PERC太阳能电池模型系统,研究了包括衬底材料体电阻率、不同发射极结深下发射极方块电阻、不同掺杂浓度下的前表面复合速率、铝背场结深、金属电极遮光率及量子效率参数等因素对PERC太阳能电池性能的影响规律,并分析了它们与电性能之间相互作用的机理。结果表明,在不改变湿法工艺条件的情况下,通过对基区材料选择,铝背场及发射区等主要结构参数优化,PERC电池比优化前提升4.94%,优化结果良好,对行业有一定的指导作用。     

多晶PERC太阳电池的背面与正面结构性能优化

多晶硅太阳电池以其价格低廉的优势成为低成本太阳电池的首选,但其光电转换效率提升空间有限。钝化发射极和背面电池（PERC）技术是当前晶硅太阳电池提效的主要途径。多晶PERC电池结合了多晶硅电池的低成本和PERC电池的高效,是当前多晶硅电池的研究热点。本文研究了多晶PERC电池的背面和正面结构优化与设计,提出了提高多晶PERC电池效率的产业化技术方法。通过在硅片背面用三层SiN_x:H薄膜来代替常规双层SiN_x:H薄膜,在保证优良的背面钝化的同时,使电池长波响应得到改善,电池光电转换效率由20.19% 提升至20.26%。优化多晶PERC电池的背面激光开窗工艺,使多晶电池效率较常规工艺提升0.11%。而在多晶PERC电池的正面叠加选择性发射极技术,可较常规工艺提升电池效率0.10%。综合运用多种提效手段有利于保持多晶PERC电池的竞争力。     

板式pecvd制备氧化铝工艺研究

相比原子层沉积(ALD),等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在氧化铝钝化膜制备方面沉积速率快。利用板式PECVD在电池背表面制备氧化铝钝化膜,膜厚控制在7nm～10nm,折射率大于1.63,双面氧化铝钝化少子寿命可达3ms,表面复合速率低至3cm/s。结合背激光开槽开孔率的增大,应用到量产钝化发射极背接触(PERC)晶硅电池,效率可达22.3%。