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飞秒激光脉冲制备硅基微纳结构光伏材料
太阳能作为一种洁净和相对易于获取的能源在未来的动力产品中将占有越来越大的比份。如何发展高光电能量转换效率、高可靠性和低成本的太阳能电池是目前太阳能利用领域所面临的关键问题。相对于第一代和第二代太阳能电池(转换效率<<50%),各国科学家纷纷研究不同的应用于第三代太阳能电池的新材料和新结构,目标是使光电转换效率大于5 0%。近年来,一种具有微、纳米量级特殊结构的光伏材料成为太阳能电池的研究热点。利用飞秒脉冲激光在极短的持续时间内激发出极大的峰值能量,其在硅片的相互作用过程中具有很强的非线性效应,聚焦烧蚀硅表面很小的一块面积,形成规则排列的微纳米结构。这种微纳米结构由于表面积增大,对入射光波有很大的吸收,且对光的敏感性提高了数百倍,这些性质对我们提高光电转换效率具有很大的指导意义。这种材料与本底未处理材料的性质相比,材料带隙减小,对光的敏感性提高了数百倍,这使得其对波长为250—2500 nm的入射光波有大于90%的吸收;另外,黑硅比传统材质的硅的比重低。这些奇特的光电和物理性质能进一步提高太阳能电池的光电转换效率。根据光吸收效率,激子光量子效率,化学电势效率以及填充因子计算总的光电转换效率,普通硅基太阳能电池光电转换效率只有1 5%,而基于微纳结构光伏材料的太阳能电池转换效率可望达到50%-60%。 针对国民经济可持续发展在太阳能光伏技术方面的重大需求,发展利用超短脉冲激光制备具有优异光电转化效率的微纳结构光伏材料的新方法,以及通过探测光伏材料中非平衡载流子的能带结构及微分负电导等特性,探知光伏材料的光电转换效率,从而筛选出转换效率较高的微纳结构光伏材料,最终在发展新型、高效太阳能电池的新原理和新技术方面取得创新性突破,为我国研发具有自主知识产权的高效第三代光伏电池打下坚实基础。
上海理工大学 2021-04-11
一种用于脆性材料的拾放控制方法及系统
本发明公开了一种用于脆性材料尤其适用于质子交换膜燃料电池的气体扩散层的拾放控制方法及系统,该方法包括:通过多自由度机械手的末端拾放机构来执行对材料的拾放操作,同时利用力传感器检测接触力;对所检测的力信号经过调理和 A/D 处理后作为反馈信号,同时将力期望值作为控制信号由此构建闭环控制并获得力偏差信号;获得用于驱动末端拾放机构的伺服电机的实际位置信号,将该信号作为反馈信号同时将电机期望位置值作为控制信号来构建闭环控制并获得位置偏差信号;将所述偏差信号相叠合以获得综合位置偏差信号,并经由伺服放大器相应驱动伺服电机。按照本发明,能够精确控制拾放接触力,防止接触力过大而损坏材料,由此实现脆性材料的可靠拾放。
华中科技大学 2021-04-11
一种纤维素热塑材料及其制备方法
本发明公开了一种纤维素热塑材料及其制备方法,该热塑材料 由离子液体和纤维素构成,其中,离子液体与纤维素的质量比为 20/80~50/50,所述离子液体作为增塑剂,能够破坏纤维素分子间氢键 和增加自由体积,以实现对纤维素的塑化。制备是通过预混、混炼、 热机械加工成型和浸渍后烘焙得到。这种纤维素热塑材料不仅具有可 反复成型加工的特点,而且抗增塑剂迁移、结构稳定。本发明提供的 纤维素热塑材料的制备方法与现有技术相比,具有工
华中科技大学 2021-01-12
一种轻质高储能密度材料及其制备方法
本发明属于介电材料及储能材料制备技术领域的一种聚合物基高储能密度材料及其制备方法,所发明的聚合物基高储能密度材料由通过化学方法用有机物改性的碳纳米管材料和聚合物基体材料组成,具有绝缘性好、密度低、柔韧性佳、低成本及易加工的特点,可应用于信息技术电子器件、介电工程和静电能存储及电容器介电材料。 2 合作方式 商谈。
清华大学 2021-04-13
钙钛矿光伏材料的生长机理原位的研究
随着能源危机和环境污染问题的日益严峻,太阳能等绿色可再生能源近年来得到了广泛关注。伴随着光电转换效率的提升和生产成本的下降,太阳能电池愈加凸显其广阔的应用前景。有机无机杂化铅卤钙钛矿太阳能电池,作为新型太阳能电池的后起之秀,在短短七年内,光电转换效率从3.8%迅速增长到22.1%。虽然钙钛矿太阳能电池在效率上已经取得重大突破,但人们对于钙钛矿材料本身的生长机理以及薄膜形貌的形成机制研究还需要进一步加强,而基于此的研究对钙钛矿材料的深入认知以及相应的光电器件的应用具有重大意义。
北京大学 2021-04-11
一种Fe3+激活荧光材料及其制造方法
本发明提供了一种空气气氛下通过高温固相法制备Fe3+离子激活荧光材料及其制造方法,制备工艺简单,在保证制备纯度的同时保证材料的荧光性能。该方法包括:分别称取一定质量的CdO、Al2O3、Fe2O3于玛瑙球磨罐中,加入一定量的无水乙醇采用湿法研磨8h。球磨之后的样品倒入表面皿中于60℃下烘干4h,然后用玛瑙研钵研磨均匀。研磨之后的样品倒入刚玉坩埚中在高温管式炉中于空气气氛下采用2℃/min的升温速率
青岛农业大学 2021-01-12
高分子材料多功能密炼-流变-精密制样机
小试阶段/n项目背景:高分子材料科学是材料学科中发展最迅速的分支之一。但在配方设备和性能测试手段方面的研究相对不足,大多数企业和研究机构目前仍然采用几十年前就开发出来的常规设备。其主要缺点是耗料量大(一个配方实验需要5-50公斤新材料),性价比不高,塑化程度难以控制;操作工序多(需要几台仪器设备工作),制样质量差,材料容易氧化,劳动强度大;模具投资高(每副标准模具5000-10000元),对加工性能中主要的和常用的流变数据由于投资比较大而无法测试(一般新配方材料只有很少的量,比如仅仅50克)。主要用
湖北工业大学 2021-01-12
铁磁性非晶合金结构与功能材料制备及应用
研制出了多个具有自主知识产权的铁磁性非晶、纳米晶软磁合金材料,具有优异的力学性能、软磁性能、耐蚀性能及对染料废水高效降解性能,具体研究成果包括:(1)高饱和磁感低损耗纳米晶软磁合金:研制了FeSiBPCu系列纳米晶软磁合金,饱和磁感应强度达1.8T以上,1.5T/50Hz条件下的铁损仅为0.29W/kg,是高级取向硅钢铁损的1/2,技术性能远优于日本主要生产和大力推广的FINEMET纳米晶合金系列产品,在高效节能电机、无线充电系统、新能源汽车等技术领域具有广阔市场前景;(2)铁磁性非晶合金构件涂层:制备了厚度达9mm的非晶合金构件涂层,非晶度90%以上,孔隙率低于1%,平均硬度达976HV,内聚强度为237MPa;利用激光熔覆技术进一步改善其力学性能,断裂强度达1800Mpa,具有优异的耐蚀性能和耐摩擦磨损性能,适用于各种功能构件的在线修复;(3)铁基非晶合金化学性能研究:研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/纳米晶合金在对染料废水的高效降解,发现合金表面的“自更新”行为可有效提高合金的重复利用性,同时良好的热磁调谐性使合金便于降解后的自动回收,对于实现高效、低成本处理印染废水,解决水污染问题具有重要的应用价值。
东南大学 2021-04-13
生态环保微生物矿化建筑材料及其应用
该材料代替硅酸盐水泥在土壤重金属钝化、建筑工地扬尘治理、地基生态加固、岛礁建设和沙漠治理等领域均具有广阔应用前景,既减少了对传统硅酸盐水泥的使用量,降低碳排放,还解决了使用过程的生态相容性问题
东南大学 2021-04-13
一种水泥基抹面材料塑性收缩开裂测定方法
本发明涉及一种水泥基抹面材料塑性收缩开裂测定方法。先制备 914³610³20mm 的无底木模框,并在其内侧涂覆机油;再将其置于 1000³700³20mm 的已硬化混凝土基 底上或 1000³700³50mm 已用砂浆粘接平铺好的粘土砖基底上;然后按水泥∶砂∶水∶ 防裂纤维=1∶1∶0.5∶0~0.20 质量比量取,搅拌 1-3min 制成水泥基抹面材料后倒入 木模框内,并沿边缘螺旋式向中心进行浇注,注满后立即快速刮平表面,并打开风速为 5m/s 的电风扇和位于抹面材料上方 1.5m 处的 1000W 碘钨灯,光照 4h 和风吹 24h 后,在 20±2℃和相对湿度为 50±10%下测量和计算开裂权重值。本发明在 1~2 天内获得其塑 性失水干燥收缩开裂性能的表征结果。可广泛用于测定工程中水泥净浆、砂浆及其复合 材料的塑性收缩性能,指导防裂施工,具有明显经济和社会价值。
同济大学 2021-04-13
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