α-Al_2O_3在高温氢中的稳定性研究

热核聚变堆阻氚渗透涂层不仅要有低的氚渗透性能,还需要有高硬度和高电阻率以及长期服役可靠性等。因此,保持阻氚渗透涂层材料在高温氢中工作的稳定性是非常重要的。α-Al2O3材料是一种典型的阻氚涂层材料,本研究对α-Al2O3材料在高温氢中的稳定性研究,发现α-Al2O3材料在高温氢气氛中的晶体结构和电学性能都很稳定。但力学性能经过一段时间的氢处理后有所下降,单晶样品的显微硬度从1600 kgf/mm2下降到了1200 kgf/mm2,陶瓷样品的硬度从1100 kgf/mm2下降到了900 kgf/mm2。

气氛对MnCr_2O_4尖晶石纳米线生长的影响

建立了一种在氮气和氢气的还原性混合气氛和1100℃条件下加热商业不锈钢箔(304)制备MnCr2O4尖晶石纳米线的简单方法,并研究了不同气氛对纳米线生长的影响.研究发现,混合气体中氢气含量的变化会影响纳米线的形貌和产率;而氧化性气氛(如空气)下则得不到纳米线.在还原性气氛下,Mn和Cr原子可以和反应室内残留的痕量氧反应生成MnCr2O4尖晶石,而Fe和N i原子不能被氧化,但是Fe和N i可以起到催化纳米线生长的作用,纳米线的生长机理属于自催化性的气-液-固(VLS)机制.

用于晶硅异质结太阳电池的透明导电薄膜研究进展

提升晶硅异质结(HJT)太阳电池的电流有望进一步提高电池效率,透明导电氧化物薄膜(TCO)是影响HJT太阳电池电流的重要功能层。该文首先介绍了TCO薄膜的自身特性,包括掺杂元素和掺杂比例、制备技术对薄膜特性的影响。同时总结了薄膜特性对HJT太阳电池性能的影响。最后阐述了TCO薄膜应用的最新进展及发展趋势,增加盖帽层或多层TCO薄膜有望改善薄膜整体特性及电池性能。以期指导TCO薄膜特性的优化,从而进一步提高HJT太阳电池效率,加快HJT太阳电池产业化进程。

二氧化钛表面亲疏水性的调控

Ti O2表面亲疏水性对其催化、分离等应用至关重要。研究了600℃氢气氛退火处理对Ti O2单晶表面亲疏水性的影响,并从表面结构和表面能两个方面探讨了其作用机制。润湿角随着氢分压的增加而增大。Raman光谱分析发现,氢化处理对Ti O2体内晶体结构和成键结构的影响并不明显。而原子力显微镜(AFM)测试结果显示Ti O2单晶的表面却发生了微结构的变化,粗糙度从原来的0.8增加至2.5 nm左右。同时X射线光电子能谱仪(XPS)分析发现氢化处理的Ti O2单晶表面的化学状态也发生了改变,部分Ti原子从+4价还原为+3价,随着氢化程度的增加,更多Ti原子的价态发生了上述转变。通过测量不同极性液体的润湿性发现氢化处理对Ti O2表面的极性有显著影响,氢化处理可以使极性大的液体在Ti O2表面的润湿角更小。通过氢化处理对Ti O2材料的表面进行化学修饰可以实现对其亲疏水性的调控。

H掺杂α-Fe2O3的第一性原理研究

α-Fe2O3是一种重要的磁性半导体材料,在电子器件中应用广泛,具有重要的研究意义.本文基于密度泛函理论,采用GGA+U方法,应用第一性原理对间隙H掺杂前后的六方相α-Fe2O3的晶格常数、态密度、Bader电荷分布进行了计算分析.研究了U值对结果的影响,发现U=6 eV时,体相α-Fe2O3的晶胞平衡体积、Fe原子磁矩、带隙值与实验值最符合.在选取合适U值后,第一性原理计算结果表明,H掺杂后,间隙H部分被氧化,其最近邻的Fe和O部分被还原,H和O有一定程度的成键.在费米面附近,出现了新的杂化能级,杂化能级扩展了价带顶的宽度,同时导带底下移,引起带隙减小,表明H掺杂是一种有效的能带结构调控方法.

乙基纤维素和聚酰胺蜡在晶硅太阳电池电极材料中的应用

通过分析乙基纤维素和聚酰胺蜡在不同溶剂和载体中的粘度及触变性能的作用规律,以研究其对太阳电池正银浆料的丝印特性和电池电极形貌、致密度及电学性能等的关系。发现乙基纤维素和聚酰胺蜡在溶剂中对溶液的粘度分别起到了不同的作用,从而影响着正银浆料的触变和流变性能。其中,乙基纤维素在溶液中的主要作用是提高浆料的整体粘度,而聚酰胺蜡在溶液中主要起着增强浆料剪切变稀的能力。由于浆料的丝印特性主要是通过调节浆料的触变性能来优化的。因此,乙基纤维素和聚酰胺蜡在浆料中的比例对浆料的丝印特性起着十分关键的作用。通过对比乙基纤维素和聚酰胺蜡在浆料中的不同比例对其触变性能及对电池正面电极形貌、致密度和电阻率的影响。结果表明,当乙基纤维素与聚酰胺蜡在浆料中的比例为1:5时,电池栅线电极的高宽比达到最大值,同时栅线电极的线电阻也达到最小值,因此正银浆料达到一个较好的印刷性能。