多重激子效应及其在先进太阳电池中的应用(下)

除多重激子产生的效率外,多重激子产生的阈值能量也是多重激子效应的一个重要参数.阈值能量ET [18,24,26,27,35,38]是指在纳米半导体中产生多重激子效应所需入射光子的最小能量hv’.从模型的建立可知,当产生多重激子效应时,IQE一定大于100％;并且多重激子产生效率依赖于参数ts、R和hv,IQE=IQE(ts,Eg,hv).ts和Eg确定后,IQE仅取决于hv,则IE=IE(hv).为便于计算,需给出纳米半导体中多重激子产生的判据IQE,cr(d,ET=hv’),即当IQE(d,hv)＞IQE,cr(d,ET=hv’)时,产生多重激子效应;而IE(d,hv)＜IQE,cr(d,ET=hv’)时,不产生多重激子效应.     

添加TiO2对Mg4Nb2O9陶瓷的结构与性能的影响

Mg4Nb2O9具有与α-Al2O3相同的刚玉型晶体结构,可望成为新一代高Q、低ε基板材料.然而,该材料却具有很大的负谐振频率温度系数(τf=-7.05×10-5/℃),期望通过添加TiO2(τf=4.50×10-4/℃)以达到调整的目的.适量的添加TiO2将Mg4Nb2O9陶瓷的烧结温度降低了约100℃,并增强了陶瓷的性能,微波介电性能与其密度呈线性关系.由于添加的TiO2与Mg5Nb4O15反应形成了(Ng,Ti)5(Nb,Ti)4O15第二相,使得TiO2对该陶瓷τf值的调整作用不显著.1300℃、5h烧结添加质量分数为2.5%的TiO2的Mg4Nb2O9陶瓷具有最佳的性能:εr=13.61,Q·f=196620GHz,τf=-5.04×10-5/℃.     

摆动过程的计算机模拟

摆动问题及其理论在农业、工业及国防等许多领域都有广泛的应用．通过对一般单摆的摆动过程的研究,得到了系统的合力与能量公式;采用数值分析的方法模拟了摆动过程,并对模拟结果进行了深入的分析与讨论,验证了摆动问题的基本理论,加深了对物理本质的阐述．     

多重激子效应及其在先进太阳电池中的应用(上)

以多重激子产生的碰撞电离过程为其物理机制,结合Fermi在1950年建立的统计模型理论,建立了一个能够解释较大尺度范围内的纳米半导体颗粒中多重激子产生效应的统计模型。PbSe量子点中多重激子效应的计算结果不仅证实了该模型的正确性,并能初步解决该领域现存的争议。此外,改进了计算太阳电池效率的细致平衡模型,详细探讨了多重激子产生对于纳米结构的先进太阳电池效率的增强作用。     

温度对Mg4Nb2O9合成的影响

Mg4Nb2O9具有与α-Al2O3相同的刚玉型晶体结构,可望成为取代氧化铝陶瓷的新一代高Q值基板陶瓷.在900～1400℃温度范围内,合成了Mg4Nb2O9化合物,采用X射线粉末衍射法进行了相结构分析.结果表明,生成物中含有Mg4Nb2O9、Mg4Nb2O6和MgO三种物相,主晶相是Mg4Nb2O9;在900～1300℃温度范围内,随着温度的升高,MgNb2O6和MgO反应生成Mg4Nb2O9相,主晶相含量线性增加,但在1300℃以上,主晶相含量随温度的升高而减小;Mg4Nb2O9相的最佳合成温度为1300℃.这些结果对研究开发Mg4Nb2O9微波基板材料有着重要的意义.     

用旋转矢量法研究“拍”现象

“拍”是自然界中的一类重要现象,在生活和工业生产中都有重要的应用．本文采用旋转矢量分析法得到了合成“拍”的统一公式,并详细的讨论初相差、振幅比卢和频率比6对“拍”现象产生的影响,采用数值分析的方法验证了讨论的结果,得到了要获得明显的“拍”现象的条件为：0．33＜β＜3．0且0．846≤δ＜1或1＜δ≤1．182．     

铌锑酸镁陶瓷的烧结和微波介电性能

用固相反应法制备了一系列铌锑酸镁(Sb含量x≤2)陶瓷,研究了该陶瓷的烧结性能、物相结构和微波介电性能。结果表明,当x≤1.6时,铌锑酸镁形成了连续固溶体,少量Sb5+对Nb5+的取代(0.4≤x≤0.8),使得陶瓷最佳烧结温度从1400℃降到1300℃,而材料εr和Q·f值没有降低。1300℃,5h烧结的铌锑酸镁陶瓷具有优异的微波介电性能:εr为11.61,Q·f为169820GHz,τf为–54.4×10–6℃–1。     

Ag纳米粒子等离子体共振增强太阳能电池吸收

针对薄膜太阳能电池硅薄膜层吸收效率较低的问题,提出了运用金属纳米粒子局域表面等离子体共振(LSPR)增强太阳能电池的吸收效率,采用时域有限差分(FDTD)法,模拟计算了太阳能电池中不同厚度的硅薄膜层吸收特性,分析了不同几何参数的矩形Ag纳米粒子与Ag背反射膜对增强太阳能电池吸收效率的影响作用。计算结果表明,硅薄膜层厚度为500nm的太阳能电池具有较高的吸收效率,通过调整Ag纳米粒子的相关参数,有效地降低了太阳电池硅薄膜表面的反射损耗,取得最大吸收增强因子为1.35。Ag背反射膜有效地降低了Ag纳米粒子硅薄膜结构的透射损耗,其最大的吸收增强因子达到1.42。     

Mg4Nb2O9的合成及其微波性能

Mg4Nb2O9具有与α-Al2O3相同的刚玉型晶体结构,可望成为取代氧化铝陶瓷的新一代高Q值基板材料.TG-DTA(热失重-差热)和X射线衍射分析表明,Mg4Nb2O9的合成温度低于900℃.在900～1400℃温度范围内,采用固相反应法合成了Mg4Nb2O9化合物.相结构检测分析表明,生成物中除了主晶相Mg4Nb2O9外,还含有MgNb2O6和MgO2种物相;Mg4Nb2O9相的最佳合成温度为1300℃.同时,对Mg4Nb2O9陶瓷的微波性能进行了测试分析,得到了ε为13.1,Q·f为136682 GHz的较好性能.     

Sr(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3缓冲层厚度对PZT薄膜结晶及性能的影响

采用sol-gel法制备了具有Sr(Zr0.1Ti0.9)O3缓冲层的PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)薄膜,研究了缓冲层厚度对样品结晶和性能的影响。结果表明,较薄缓冲层会诱导PZT薄膜的(111)择优取向,添加单层缓冲层(约20nm)使其(111)取向度提高到90%;较厚缓冲层会抑制PZT薄膜的(111)择优取向,添加四层缓冲层(约80nm)使其(111)取向度降低到9%;缓冲层厚度对样品电性能有显著影响,其剩余极化强度由无缓冲层时的26.8×10–6C/cm2增加到缓冲层厚度约为20nm时的38.8×10–6C/cm2。