导电(Cu,Mn)_(3)O_(4)接触层在SOEC阳极侧的应用

固体氧化物电解池(SOEC)中铁素体不锈钢合金连接体和电解池阳极之间存在界面接触、连接体表面氧化以及氧电极“铬毒化”等问题,是导致电解堆性能衰减的重要影响因素之一。本工作利用反应烧结工艺在连接体与阳极之间制备了多孔的(Cu,Mn)_(3)O_(4)导电接触层,形成了粘结强度高的连接体/接触层/电解池界面结构。所得试样在750℃下表现出优异的电性能,整个500 h测试过程半电池的面比电阻(ASR)值稳定保持在20.13~20.32 mΩ·cm^(2)。通过微观结构表征技术证实,多孔(Cu,Mn)_(3)O_(4)接触层与相邻的电解堆部件具有良好的兼容性,并可以抑制连接体表面的氧化薄膜增长,同时阻止铬元素的迁移。(Cu,Mn)_(3)O_(4)接触层也降低了电解池与集流体之间的接触电阻,提高了电池电化学输出性能。

碲化锌复合背接触层对碲化镉太阳电池性能的影响

碲化镉太阳电池的流行结构为n CdS p CdTe。通过对其能带结构的分析 ,采用ZnTe :Cu作背接触层 ,再在p CdTe和ZnTe :Cu之间引入不掺杂的ZnTe作过渡层 ,以改进这种电池的结特性和载流子收集。从实验上对三种结构的CdTe太阳电池进行了对比研究 ,结果表明复合的ZnTe ZnTe :Cu背接触层 ,的确能大幅度提高CdTe太阳电池的转换效率。这种结构的电池经电子 2 0 5计量站测试 ,转换效率已达 11 6 %。

计及塑性接触层的法向接触刚度等效方法

采用典型粗糙体—刚性面接触模型,针对完全弹性与理想弹塑性两种材料,分析法向接触刚度等效方法是否准确。发现一般方法在处理弹塑性接触时存在较大差并揭示其本质原因。通过引入界面接触层,提出接触界面等效新方法并验证其准确性,实现对原系统准确动力等效。采用两种等效方法通过实例对比分析对动力系统振动特性影响,为工程实际中含接触界面系统动力学研究提供参考。

复合背接触层与背电极的匹配对CdTe太阳电池性能的影响

本文研究Ni和Au两种背电极在有、无ZnTe/ZnTe:Cu背接触层时对碲化镉太阳电池性能的影响及其机理。试验结果表明,在没有ZnTe/ZnTe:Cu复合背接触层时,Ni和Au相比,输入特性的填充因子(FF)较差,短路电流密度(Jsc)较大,转换效率(η)较低;在有ZnTe复合背接触层时,Ni和Au相比,FF相差较小,而η因Jsc较大而较高。通过暗特性的测试,可以看到,在有了ZnTe复合背接触层以后,Ni作背电极的碲化镉太阳电池,其二极管因子(A)、暗饱和电流(J0)和旁路电阻(Rsh)等三个参数降低的幅度都比Au作背电极的大。这和ZnTe复合背接触层使Ni背电极碲化镉太阳电池效率有更大提高是吻合的。分析表明,这主要是由于光生电流的增大导致了Jsc的增大。这样用Ni代替Au作背电极会带来降低成本和效率提高的双重改进。

PTCDA/P-Si光电探测器欧姆接触层的XPS测试分析

在光电探测器PTCDA/P-Si芯片的有机层表面,成功制作出了比接触电阻为4.5×10-5Ω·cm2的低阻欧姆接触层。利用X射线光电子能谱(XPS)对Al/Ni/ITO的欧姆接触层界面的电子状态进行了测试和分析。结果表明,ITO中的In3d及Sn3d各出现两个分裂能级的谱峰,它们是In和Sn原子处于氧化环境的结合能。Ni2p有两个谱峰Ni2p(1)及Ni2p(2),低结合能位置Ni2p(1)对应于Ni原子被X射线激发产生的谱峰,说明NiITO之间没有发生化学反应,Ni层阻止了Al层被氧化成Al2O3;高结合能Ni2p(2)谱峰说明已形成了Al3Ni冶金相,有利于低阻欧姆接触层的形成。

快速点磨削侧边接触层模型及CBN砂轮磨损特性

根据点磨削原理和技术特征,讨论薄层CBN砂轮侧边实际接触区在材料去除过程中的作用,建立快速点磨削侧边接触区几何模型,对侧边接触区工件等效直径、几何与动态接触弧长、单颗磨粒切削深度、平均切屑断面积等接触层参数进行数学建模与解析。结合快速点磨削加工试验研究结果,分析侧边接触层参数对快速点磨削过程的影响机理及薄层CBN点磨削砂轮的磨损特征及规律。结果表明,点磨削过程中材料的去除主要是在侧边接触区内完成,薄层CBN点磨削砂轮的最大磨损速率发生在砂轮侧边最大直径处。

CuxTe背接触层对CdTe光伏器件性能的影响

研究了由共蒸发制备出的CuTe多晶薄膜的性能及其对CdTe光伏器件性能的影响。研究表明,刚沉积的CuTe薄膜为非晶相,退火后,随着退火温度的升高,不同配比的样品有着不同程度的物相转变,其中Cu/Te为1:1.44的薄膜多晶转变最为明显,结晶度较高。以CuTe结构为主相的CuxTe薄膜作为背接触层电池,性能改善不显著,转换效率随膜厚的增加呈递减趋势;以Cu1.44Te结构为主相的CuxTe薄膜作为背接触电池,转换效率有极大提升,在膜厚40nm处电池呈现最高转换效率;Cu2Te为背接触主相的电池相对于Cu1.44Te为背接触主相的电池,器件性能略有下降,但优于CuTe为背接触主相的电池。

弹性接触层对双层柱壳中纵波传播特性的影响

基于弹性波理论,研究了轴对称纵波在具有较薄弹性接触层的双层中空柱壳中的传播特性。当接触层厚度远远小于波长时,忽略接触层的惯性运动,根据自由边界和弹性层接触界面条件,导出了轴对称纵向自由波传播的无量纲频散方程,利用数值方法求得频散方程的实数根,并将得到的频散关系与已有文献的计算结果对比,验证了该方法的正确性。通过算例分析了接触层参数对纵波第一模态相速度频散关系及壳体内应力、位移的影响,结果表明:波长越短接触层对频散关系的影响越为显著,同一波数条件下,相速度随着接触层厚度增大而增大;壳体内应力、位移随着接触层单位层厚刚度的增大而减小,但受接触层泊松比变化的影响不大。

新型纳米复合材料背接触层研究

以CdTe太阳电池的新型纳米复合背接触层材料为研究对象,经过对复合材料组分配比、成膜方法及热处理工艺的优化,使这种新型材料用于CdTe背接触层后,开路电压、填充因子均得到显著提高,分别达到838.5mV和70.35%,转换效率达到14.05%。结果表明,该纳米复合背接触层材料值得进一步优化。

90nm技术中接触层Cu扩散缺陷分析与解决方案

在90 nm工艺时代,接触孔工艺问题对于提升90 nm产品的成品率具有重要意义。基于在90 nm工艺中接触孔四周存在的较为严重的Cu扩散问题,通过失效分析,确定引起Cu扩散问题的主要原因是由于光刻胶残留造成的。通过合理的设计,优化了光刻胶清洗流程,最终达到成品率提升的目的。

爆破作用对层状顶板接触层面累积破坏效应分析

露天井下联合开采矿山地面的爆破开采作业产生的爆炸应力波对浅埋采空区顶板及其围岩形成动力加载环境,从而造成采空区层状顶板接触面层的离层错位破坏,当这种破坏累积到一定时刻将可能诱发采空区失稳。利用FLAC3D构建采空区三维数值计算模型,采用其内置Interface命令模拟层状顶板的接触面层。在采空区顶板顶部输入安太堡露天矿实测的爆破波速度时程模拟爆破震动对采空区层状顶板的动力加载。通过分析设置监测点的位移曲线、接触面层的剪切应力场、法向应力场及贯入量值场的变化规律,揭示了随着爆破次数的增加及顶板厚度减小工况下,爆破作用对层状顶板接触面层的离层错位累计破坏效应,为类似采空区层状顶板的稳定性评价、失稳可能性的风险评估及露天爆破开采作业提供一定的技术参考。

碳填料/天然橡胶复合材料热导率及层间接触热阻对微波加热效果的影响

制备炭黑/天然橡胶(NR)、石墨烯/NR和碳纳米管/NR复合材料,采用试验与数值模拟相结合的方法研究复合材料热导率和层间接触热阻对微波加热的影响。结果表明:炭黑、石墨烯和碳纳米管自身热导率越大,复合材料的热导率越大,层间接触热阻越小;通过增大填料用量来增大复合材料的热导率和减小层间接触热阻具有一定的局限性,需考虑复合材料的配方设计适用性和经济性;复合材料的热导率对微波加热过程中高、低温区域分布规律和微波加热效率基本无影响,但影响复合材料的温度分布均匀性。为保证微波加热硫化均匀性,多层复合材料的层间接触热阻不可忽略。

基面层间接触状态对沥青路面车辙影响的室内试验分析

车辙是沥青路面主要的破坏形式之一,针对沥青路面车辙影响因素,通过在基面层间设置不同阻隔面积的方式模拟不同层间接触状态,进行室内车辙试验,分析了基面层间接触状态变化对沥青路面车辙的影响。研究结果表明:随着层间阻隔面积的增大,车辙深度和车辙发展速率逐渐增大,动稳定度呈非线性减小趋势;层间完全阻隔情况下的车辙深度较未设阻隔情况增大了77%,动稳定度减小了65%,层间完全阻隔情况下的车辙发展速率是未设阻隔情况的2.36倍,层间接触对沥青路面抗车辙能力有较大影响。因此,在沥青路面设计和施工过程中,层间接触状态不容忽视,保证层间良好的接触会提高沥青路面抗车辙能力,延缓车辙病害的发展,从而提高道路使用寿命。

基于谱元法考虑层间接触状态的Rayleigh波频散特征正演计算

为了提升Rayleigh波应用于成层土基勘探的精细化水平,本文基于谱元法原理,通过Goodman模型和Matsui层间滑移系数建立了可考虑层间不同接触状态的Rayleigh波理论频散方程。针对典型土基成层结构,运用谱元法和快速矢量传递解析法对比计算了层间完全连续状态下土基的Rayleigh波多阶模态频散曲线,结果显示谱元法计算结果与解析法相应结果之间的平均相对误差在0.3%以下,具有较高的计算精度。在此基础上,通过改变层间接触状态和敏感性分析,揭示了层间接触状态对Rayleigh波基阶频散特征的影响。最后,结合速度-应力有限差分数值计算,验证了谱元法计算层间不同接触状态下R波频散特征的可靠性。

CdTe太阳电池的不同背电极和背接触层的特性研究

用Ni替代Au来作为CdTe太阳电池的背电极,比较了Ni,Ni/Au,Au/Ni及Au背电极对电池性能的影响.发现Ni作为背电极和ZnTe/ZnTe:Cu复合层接触,电池的开路电压Voc略有降低,填充因子FF有增有减,变化幅度不大,但因短路电流Isc有较大的提高,转换效率η平均增长4%.测试了不同背电极的CdTe太阳电池的暗I-V和C-V特性,对背电极剥离后的样品进行了XPS测试分析.结果表明,Ni扩散到ZnTe/ZnTe:Cu复合层的深度比Au多,且大多呈离子态,与ZnTe/ZnTe:Cu复合层中的富Te离子形成NixTe,提高了掺杂浓度,使电池性能获得改善.

稀土掺杂CdTe太阳电池背接触层ZnTe的第一性原理研究

结合CdS/CdTe太阳电池背接触层的制备要求考虑,利用基于密度泛函理论平面波超软赝势方法和广义梯度近似,计算了未掺杂ZnTe、稀土Y、Gd掺杂ZnTe的能带和电子态密度,得到了不同体系下系统总能和晶格常数.研究表明,稀土Y和Gd掺杂后ZnTe结构的稳定性均提高,掺杂Y使ZnTe与CdTe的晶格匹配更好.计算表明,掺杂可使载流子发生简并,掺Y比掺Gd电子有效质量小,掺Y与掺Gd的载流子浓度数量级相同.根据计算结果分析了稀土掺杂对ZnTe背接触层的影响.

考虑复合衬砌层间接触效应的衬砌结构力学特征

为了研究防水板对复合式衬砌结构力学特征的影响机制,以实际工程为依托,采用FLAC3D有限差分软件内置的Interface接触面单元模拟防水板引起的层间接触效应,建立数值仿真模型并与荷载结构模型进行对比,分析了二衬在不同排水率下的内力及形变特征,并探究了二衬各设计因素对其安全性的影响规律。结果表明:在初支与二衬间设置接触面单元来模拟防水板引起层间接触作用的地层结构模型可靠性较高;防水板的存在导致初支与二衬无法协同受力,复合衬砌层间出现应力突变现象,二衬具有挤压或脱离初支的形变特征,且受挤压部位的层间界面将产生错动滑移;依托隧道断面最小安全排水率为0.66,隧道排水率低于0.8时衬砌最不利截面均位于拱脚附近;相比于增大二衬厚度或混凝土强度等级,优化衬砌结构断面形状更能提高其水压承载能力,且优化衬砌断面形状后的二衬通过增大厚度或混凝土强度来提高其水压承载能力的效果高于优化前。

考虑层间接触和材料非线性的道路参数反演

为进一步完善道路结构评价体系,现充分考虑道路材料非线性特征和层间非连续接触状态对道路参数反演的影响,建立了FWD荷载作用下的道路动力有限元模型,构建了路面结构参数-路表弯沉盆数据库。在对数据库进行加噪处理的基础上,应用神经网络模型和遗传算法优化神经网络模型,实现了弯沉盆参数指标与路面结构参数的映射和学习,最终达到道路结构参数反演的目的。结果表明:在道路响应计算中,有必要考虑材料非线性和层间接触状态的影响;模型对路面模量和路基非线性参数的反演效果较好,但对层间摩擦因数的反演效果不理想;加入噪声处理,可使模型获得良好的鲁棒性和泛化能力;相比于神经网络模型,遗传算法优化神经网络模型的反演性能更优,具有较高的计算效率和反演精度。

n型隧穿氧化层钝化背接触太阳能电池发射极激光硼掺杂工艺

在n型隧穿氧化层钝化背接触(TBC)太阳能电池发射极制程中引入激光掺杂可快速实现发射极图案化制作,简化电池制作流程。通过激光将硼硅玻璃(BSG)中的硼掺入多晶硅层中,形成图案化的掺硼多晶硅层。研究了不同激光参数及掺杂次数对TBC太阳能电池发射极钝化性能和方块电阻的影响,实验结果表明,当激光功率为70 W、掺杂次数为2次时,太阳能电池发射极可获得良好的钝化效果和合适方阻,其中掺杂浓度达到8.1×10^(19)cm^(-3),隐开路电压>723 mV,方块电阻约为150Ω/□。制备的TBC太阳能电池的平均光电转换效率可达24.691%,短路电流密度为42.31 mA/cm^(2),开路电压为718.7 mV,填充因子为81.2%。

旧水泥混凝土路面沥青铺装层反射裂缝疲劳断裂分析

针对旧水泥混凝土路面沥青铺装层容易产生反射裂缝的特点,采用断裂力学理论,建立了5层体系平面应变模型,对各种荷载作用下不同层间结合状态和路面结构参数的应力强度因子进行了计算分析,并对常用防止反射裂缝措施进行了效果比较。结果表明:层间粘结状态对裂缝扩展的影响较大,土工格栅的防止反射裂缝效果相对较好。