基于SnO_(2)电子传输层的n-i-p型钙钛矿太阳能电池关键技术研究

钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)由于光电转换效率高、制备工艺简单、成本低等优势受到广泛关注,电池效率已从3.8%提升到25.7%。目前,对基于SnO_(2)电子传输层的n-i-p型平板结构电池的研究越来越多,但存在着工艺可重复性差、效率低等问题。针对n-i-p型平板结构PSCs的制备进行了系统的研究,包括导电基底的选择、钙钛矿制备工艺参数的优化以及电池存储环境。结果证明,上述参数对于电池均具有重要影响,并结合扫描电子显微镜、X射线衍射、吸收光谱分析了原因。在最优工艺条件下(掺锡氧化铟基底,PbI_(2)退火温度70℃(1 min),胺盐溶液滴加后静置时间不超过5 s,存储湿度4.5%),器件平均效率达到21.85%,最高效率达到23.47%,迟滞可忽略,具有良好的可重复性。研究结果可为制备重复性好、光电转换效率高的PSCs提供科学支撑。

基于摄像法的运动卵石观测技术研究

为观测卵砾石推移质输移现象并研究其输移规律,研发了一种新的卵砾石输移观测设备。采用加入摄像系统的卵砾石输移实时观测系统,分析了设备对卵砾石推移质输移观测效果,提供了推移质输移观测新思路。从卵石参数识别效果出发,定量分析了设备对天然卵石的识别准确度和观测精度。研究结果表明,摄像法可准确捕捉运动卵石位置信息和运动路径,经过图像处理后的卵石粒径等参数平均识别误差均在15%以内,能够为卵石推移质观测提供设备和技术支撑。

广阳坝河段连续浅滩-深潭式仿自然生境修复技术研究

以长江上游广阳坝河段为例,通过构建物理模型分析连续浅滩—深潭式仿自然生境修复技术方案实施前后相应河段水深、流场的变化,讨论生境修复方案对鱼类产卵场、栖息地、越冬活动及航道的影响。研究表明,生境修复方案实施后,试验范围段缓流区的面积大幅增加,且在丁坝群之间形成了局部缓流,有利于鱼类的产卵与栖息;方案的实施对河段航道内船舶通行未造成不利影响。

基于声学实时监测的卵石运动数量研究

天然河流中的推移质输移具有很强的随机性,传统的推移质采样方法无法对输移过程进行连续的动态监测,限制了对推移质输移特性研究的进程。鉴于声学法在卵石输移原型观测中具有能够动态监测且时空间分辨率高的优势,结合卵石碰撞音频的能量变化特点,探究利用卵石碰撞信号来分析卵石运动数量的方法。研究表明:单颗卵石运动过程中与床面的碰撞次数与水流流速呈正相关、与卵石粒径无较明显的关联;基于试验数据建立卵石碰撞次数与水流流速的经验公式,进一步推算卵石运动数量,为声学法卵石输移原型观测提供一定的理论支撑。