电沉积制备CIS太阳能电池吸收层材料

在Cu衬底上用电沉积的方法沉积金属In,再通过硒蒸气硒化处理成功制备了CuInSe2薄膜.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)对制备的薄膜进行相组成、微观结构、表面形貌等分析,研究了制备工艺条件对薄膜性能的影响.结果表明:电沉积的In在低温热处理阶段与衬底Cu扩散形成Cu-In合金预制层,预制层在硒化阶段生成CuInSe2,合金中过量Cu生成CuSe表面层,未反应的In转变为Cu16In9,形成Cu衬底/Cu16In9/ CuInse2/CuSe结构.     

温度对TFA-MOD制备YBCO薄膜的影响

采用TFA-MOD方法在YSZ单晶基底上制备YBCO薄膜,主要研究高温热处理阶段温度对薄膜微结构和超导电性的影响。采用X射线衍射和扫描电镜分别对相组成与形貌进行分析。结果显示在800～830℃之间,能够获得纯的YBCO相,同时随着晶化温度的降低,薄膜面内a轴晶粒减少,有利于薄膜超导电性的改善。     

YBCO直流SQUID热循环性能研究

应用超导电子器件的超导量子干涉仪（SQUID）需要高质量的约瑟夫森结,并且要求能控制制结的工艺,参数重复性好（包括具有非磁滞电阻分流结（RSJ）型的I—V特性,具有高的特征电压LcRn值,低水平的1／f噪声,室温储存稳定性高．冷热循环稳定性好）。虽然低温Nb基约瑟夫森结能满足上述要求,但发展YBCO薄膜高温超导SQUID也存在巨大的商机和挑战。现在已经有大量YBCO约瑟夫森结方面的研究,研究范同从单层膜到多层膜,     

碳纳米材料构建高性能锂离子和锂硫电池研究进展EI北大核心CSCD

碳作为单一元素可形成像零维碳纳米球、一维碳纳米管、二维石墨烯等多种碳纳米结构,它们在锂离子和锂硫电池中的表现也有所不同。需要阐明的是,碳纳米管和石墨烯由于具有以下缺点不适合直接作为锂离子或锂硫电池电极材料:(1)第一次不可逆容量大,首次充放电效率低;(2)在充放电曲线中电压滞后现象严重;(3)缺少稳定的电压平台;(4)容量衰减快。科学家们一直在为获得具有更高能量密度和更广阔应用前景的锂离子电池和锂硫电池而努力,由于可充电电池的性能主要取决于阴极和阳极的性能,因此,设计先进的电极材料以及制备具有特定成分和结构的电极成为近年来的研究热点。本文综述了碳纳米材料在构建高性能锂离子、锂硫电池电极材料和特定电极方面的作用。首先,从促进电子和离子传输、固定多硫化物位置以及缓冲体积膨胀三个方面讨论了碳纳米材料在修饰电活性材料的作用;其次,从作为导电添加剂、电流集流体和导电中间层三个方面讨论了碳纳米材料在最优化非活性组分的作用;然后,从作为非导电基体上的导电相、柔性电流集流体和自支撑复合电极三个方面讨论了碳纳米材料在柔性电池设计的作用。最后,本文对碳纳米材料的未来发展趋势作了概述,兼具多种功能的碳纳米材料被认为是今后的研究重点。     

涡轮泵超导磁力与液膜力复合机械密封性能仿真研究

利用火箭发动机涡轮泵机械密封所处的低温工况,设计静环上嵌有圆形YBCO超导块材的机械密封结构。该机械密封在工作时静环和动环之间同时产生动压液膜力和超导磁斥力,可增大机械密封端面的轴向承载力,避免小间隙下的磨损。利用超导磁力计算模型和磁斥力检测系统,从理论和试验2个角度研究YBCO块材超导磁力大小随间隙的变化;建立含超导磁力的机械密封性能计算模型,对导磁液复合机械密封的承载力、泄漏量、膜厚和摩擦阻力矩等进行计算仿真。研究结果表明：YBCO超导导块可在间隙为5~30 μm时为机械密封提供784~896 N的超导磁力;在转速为10 000~35 000 r/min时,受超导磁力的影响,机械密封的承载力平均增大了896 N,泄漏量平均增大了0.72 mL/s,膜厚平均增加了2.8 μm,摩擦阻力矩平均降低了0.47 N·m。承载力和膜厚的增大以及摩擦阻力矩的降低,有助于减小机械密封在极端工况下因启动和停止而产生的磨损,提高了其寿命。     

约束弧等离子体制备铝纳米粉体的研究

利用自行研制的约束弧等离子体制备金属纳米粉试验装置,成功制备了平均粒度为44nm的铝纳米粉体。利用X射线衍射(XRD)、BET吸附法、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)等测试手段对所制备样品的晶体结构、形貌、粒度及其分布、比表面积进行性能表征。试验结果表明:约束弧等离子体法制备的铝纳米粉晶体结构为fcc结构的晶态,与体材料相比晶格常数发生膨胀。比表面积为41m2.g-1,粒径范围分布在20~70nm之间,平均粒径为44nm,粒度均匀,分散性好,呈规则球形链状分布。     

电沉积制备CIS太阳能电池吸收层材料

在Cu衬底上用电沉积的方法沉积金属In,再通过硒蒸气硒化处理成功制备了CuInSe2薄膜。用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）对制备的薄膜进行相组成、微观结构、表面形貌等分析,研究了制备工艺条件对薄膜性能的影响。结果表明：电沉积的In在低温热处理阶段与衬底Cu扩散形成Cu—In合金预制层,预制层在硒化阶段生成CulnSe2,合金中过量Cu生成CuSe表面层,未反应的In转变为Cu36In9,形成Cu衬底／Cu16In9／CuInSe2／CuSe结构。     

胶体纳米晶合成与形貌控制策略及机理EI北大核心CSCD

胶体纳米晶合成与控制策略主要从动力学方面考虑,一般要结合液相胶体成核生长理论和晶体生长理论来分析。本文首先从成核阶段、生长阶段和熟化阶段的控制方面阐述了胶体纳米晶形貌合成与控制。然后对于经典晶体学理论解释不了的现象,阐述了选择吸附机理、有效单体机理、取向连接机理等用来解释胶体纳米晶的合成机理。本文还对近年来发展的其他一些合成纳米材料的新机理或多种机理共同作用做了简要介绍。最后,对纳米晶合成与形貌控制的前景作了概述,认为定量和精准结构控制是纳米晶形貌合成与控制面临的巨大挑战和发展趋势。     

约束弧等离子体制备NiO纳米粉体的研究

利用自行研制的约束弧等离子体纳米粉体实验装置成功制备了平均晶粒尺寸为22 nm的NiO纳米粉体.通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)和红外光谱(IR)等测试手段对样品的晶体结构、晶粒尺寸以及形貌进行了表征;并利用BET氮吸附法测定样品的比表面积.结果表明约束弧等离子体方法制备的NiO纳米粉体结晶良好、粒度均匀、分散性好,部分颗粒呈现规则菱形十二面体几何外型,比表面积为33.9 m2/g.