SnO_(2)致密层在染料敏化太阳能电池中的应用研究

在染料敏化太阳能电池中,半导体薄膜为其重要组成部分,是当前研究热点之一。为有效提升电池器件短路电流密度,在氟掺杂二氧化锡(FTO)导电玻璃上构建SnO_(2)致密层,制备出SnO_(2)-TiO_(2)复合半导体薄膜。结构形貌测试表明,SnO_(2)-TiO_(2)复合半导体薄膜厚度略大于TiO_(2)半导体薄膜。电化学测试明确,SnO_(2)-TiO_(2)复合半导体薄膜能抑制FTO导电玻璃上电子与电解液中氧化还原电对之间的复合反应,有效提升了电池器件的短路电流密度。光电流密度-电压曲线证实基于SnO_(2)-TiO_(2)复合半导体薄膜的电池器件短路电流密度达到了17.53 mA/cm^(2),其光电转换效率为7.28%,高于基于TiO_(2)半导体薄膜的电池器件效率6.74%。

大牛地气田太2段致密砂岩气层识别研究

大牛地气田太原组太2段是典型的低孔、低渗致密砂岩储层。因其低孔、低渗及非均质性强等原因,使气层识别和评价存在一定难度。根据致密砂岩储层岩性控制物性以及物性控制含气性等特点,依据测井资料,建立了测井解释参数模型;应用无阻流量与声波时差、深侧向电阻率、泥质含量、孔隙度及含气饱和度的交会图法对太2段有效气层进行识别,建立识别气层标准。通过23口开发井测试层段的测井解释成果对该区确定的有效气层判别标准进行检验,其符合率达到86.96%,证明了该方法的有效性。

SnO_2/Fe_2O_3多层结构薄膜型气敏元件的研究

本文报导了采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法制备 SnO_2/Fe_2O_3多层薄膜气体敏感材料及敏感元件的性质。所研制的多层薄膜在保持对乙醇有较高的灵敏度及较好的响应恢复时间的同时,其稳定件较单层膜有明显地改善。乙醇和汽油的分离倍数达10左右,对其它气体分离倍数更高。研究表明所制备的 SnO_2/Fe_2O_3薄膜材料可用于开发新型气敏元件。

MgO-Al_2O_3-C材料服役状态下MgO致密层的形成机理

一种SiC含量为6.0%的MgO-Al_2O_3-C(MAC)材料被用于精炼钢包包壁部位,表现出优异的抗侵蚀性能,对用后MAC材料的物相组成和显微结构进行分析。结果显示,在MAC材料侵蚀界面形成MgO致密层,提高了MAC材料的抗侵蚀性能。MAC材料内的SiC,一方面与MgO反应形成更多的Mg(g);另一方面,SiC氧化后形成的部分SiO_2进入侵蚀层熔渣使熔渣碱度下降,粘度大幅上升,不但提高了MgO在熔渣中的形成速率,而且同时降低了MgO的溶解速率,促进MgO再结晶和MgO致密层的形成。

大牛地气田大开30～大12井区盒2段近致密砂岩气层有利区块分布

以岩心、分析化验、测井、地震资料为依据,从沉积微相、岩性、物性、孔喉结构和含气性等方面。探讨了大牛地气田大开30～大12井区盒2段近致密砂岩气层的储层特征和含气性特征。研究表明,储层沉积微相是控制优质储层发育的主要因素之一。受沉积微相、储层特征以及含气性在空间上分布差异的影响,气层高产的有利区块主要分布在工区西部构造相对较低的低洼和斜坡上的辨状河道(CH)和河道砂坝(CHB)等微相中,岩性主要为含砾粗粒岩屑砂岩和岩屑石英砂岩.物性和孔喉结构相对较好的Ⅰ和Ⅱ类砂岩。结合钻井优质储层预测和地震储层厚度、物性和含气性反演的成果.指出了有利区块位置。为进一步产能建设提供了井位依据。

水热法制备TiO_2致密层及其在钙钛矿太阳电池中的应用

通过水热法在180℃下制备了三种不同厚度的TiO_2致密层并成功应用于钙钛矿太阳电池。通过场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对TiO_2致密层的形貌、成分及晶型进行表征,并利用电流-电压(I-V)特性曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了TiO_2致密层的厚度对钙钛矿太阳电池光电性能的影响。研究表明:随着TiO_2致密层厚度的增加,钙钛矿太阳电池的转换效率先增加后降低,在厚度为300nm时转换效率较高,为3.31%。

利用视波阻抗法识别致密气层——以子洲气田山_2段为例

鄂尔多斯盆地子洲气田已发现多个致密气藏,其中山2段具有较大的开发潜力,但由于山2段储集层物性差、孔隙结构复杂,储层含气与否,其测井响应的差异性较小,尤其利用单一常规测井方法不能有效识别气水层。以子洲气田山2段致密气藏为研究对象,通过对典型气水层测井响应特征的翔实分析和深入解剖,得知三孔隙度测井对致密气水层均具有一定的敏感性,但对物性较差的气层、气水同层与水层识别精度较低。为了突出致密储层中气体对测井响应的贡献量,利用密度和声波时差测井构建了视波阻抗参数,进而制作了用于识别研究区致密气层的视波阻抗-补偿中子交会图版。利用该图版对研究区致密储层气水层进行了识别,识别结果与气测录井、试气成果对比表明,该方法能够较有效地识别致密储层的流体性质,对相邻区块内的流体性质识别具有参考价值。

化学法制备TiO_(2)致密层用于染料敏化太阳能电池

该文采用简单的化学合成法制备了透明的TiO_(2)分散液,通过调节分散液的浓度涂覆制备出不同厚度的TiO_(2)致密层薄膜。以致密层为基底组装染料敏化太阳能电池,发现加入致密层可以提高电池的短路电流值,以该方法制备的TiO_(2)致密层的最佳厚度为120 nm,最佳的光电转化效率为7.05%,与未加致密层的电池光电转换效率相比,其光电转换效率明显提升。

北部山前带致密砂岩气层识别方法研究

致密砂岩气是吐哈油田未来油气增长的主攻领域之一,吐哈盆地致密砂岩气勘探的优势是点多、面广、厚度大,勘探前景十分广阔;但是物性普遍偏差、非均质性强、埋深较大;尤其是电性特征复杂,气层的准确识别比较困难。采用非电法的技术手段开展致密砂岩气层识别,能够避免岩性及孔隙结构的影响,应用中子-密度(声波)重叠法和偶极声波测井处理得到的纵波、泊松比等资料,结合地质及录井信息开展北部山前带致密砂岩气层判别,提高了解释符合率,取得了良好的效果。

添加纳米SnO_(2)颗粒纳米润滑油的摩擦学性能

将等质量分数(1%,2%,3%)纳米SnO_(2)颗粒和油酸加入到聚α-烯烃(PAO)基础油中制备纳米润滑油,采用往复滑动摩擦磨损试验研究了纳米润滑油在钢球-黄铜块摩擦副中的摩擦学性能,并与非纳米润滑油进行了对比,探讨了其减摩抗磨机理。结果表明:当使用含质量分数不低于2%纳米SnO_(2)颗粒的纳米润滑油润滑时,摩擦副的平均摩擦因数、黄铜表面磨痕宽度和深度均低于对应未添加纳米SnO_(2)颗粒润滑油润滑时;当纳米SnO_(2)颗粒的质量分数为2%时,纳米润滑油具有最佳的减摩抗磨性能,相比于PAO基础油润滑,摩擦副的平均摩擦因数、黄铜表面磨痕宽度和深度分别降低了31%,42%,50%;纳米润滑油优异的减摩抗磨性能归因于油酸形成的润滑膜和纳米SnO_(2)颗粒形成的保护层。

致密工艺对炭布增强2D-C/C复合材料力学性能的影响

研究了液相浸渍及化学气相法致密工艺对二维炭 炭 (2D C C)复合材料力学性能的影响 ,尤其是对层间剪切强度 (ILSS)的影响。结果表明 :液相浸渍法增密周期短且致密效果好 ,但材料强度不高 ;而化学气相沉积(CVD)致密周期长 ,但材料层剪强度高 ;采用两种工艺联合致密 ,材料界面结合强度适中 。

核磁共振技术在致密油储层流体饱和度分析中的应用研究

松辽盆地致密油勘探已成为油田增储上产的重点,致密油储层具有物性差、孔隙结构复杂、储层参数计算难的特点,给储层流体的可动用性评价带来了难题。核磁共振分析不仅能够提供储层岩石样品的孔隙度、渗透率等物性参数,还能提供可动流体饱和度等数据,克服了致密油储层评价的局限性。为了进一步提升应用效果,系统分析了核磁共振分析机理及分析流程,探讨了核磁共振T2谱分析方法、T2截止时间的确定及流体饱和度的求取,并且在大庆长垣地区致密油储层油水层解释中进行了应用,取得了较好的应用效果,为储层综合评价和开发提供了可靠的手段。

4.81%光电转换效率的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池（英文）

利用TiO_2纳米棒阵列和在旋涂辅助连续离子层吸附反应过程中使用乙二硫醇的策略,成功地在TiO_2纳米棒阵列上获得了致密PbS量子点薄膜,组装了新颖结构的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池。研究了TiO_2纳米棒阵列长度对全固态致密PbS量子点薄膜敏化太阳电池光伏性能的影响,发现TiO_2纳米棒阵列长度为290、540和1040 nm时,相应太阳电池的光电转换效率分别是2.02%、4.81%和1.95%。对于组装全固态量子点敏化太阳电池,综合考虑空穴传输长度和量子点担载量的平衡是获得较高光电转换效率的关键所在。

介孔SnO_(2)的水热法制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用

自2009年钙钛矿太阳能电池问世以来,经过十几年的发展,电池效率从最初的3.8%提高到了25.7%。钙钛矿太阳能电池主要有平面结构和介孔结构两类,介孔结构的钙钛矿太阳能电池相对于平面结构多了一层介孔层。介孔层可以增大钙钛矿层和电子传输层的接触面积,有利于电子的提取和传输,从而减小电池的迟滞效应。采用水热法制备SnO_(2)介孔层,并将此介孔层应用于钙钛矿太阳能电池的电子传输层。主要研究了水热时间对介孔SnO_(2)电子传输层及钙钛矿太阳能电池的性能影响。通过XPS、SEM、UV-Vis、J-V和IPCE对样品的成分、形貌、光学性能和光电性能等进行了研究。结果表明:当水热时间从3 h增加到9 h时,SnO_(2)纳米片的直径从80 nm增加到了270 nm,介孔SnO_(2)层的厚度从70 nm增加到了350 nm。当水热时间为7 h时,电池的光电性能最佳,其光电转换效率为14.53%,开路电压为1.04 V,短路电流密度为19.29 mA·cm^(-2),填充因子为72.57%。

添加Si粉和Si3N4粉对Al2O3-SiC材料抗侵蚀性的影响

以40%～46%(质量分数,下同)的烧结刚玉(8～1 mm)和30%的碳化硅(0.5～0.074 mm)为主要原料,SiO2微粉(d50=2μm)、高铝水泥、α-Al2O3微粉(d50=4μm)等为辅助原料,Si粉(≤0.074 mm)和Si3N4粉(≤0.074 mm)为添加剂,外加定量的水和分散剂而制成Al2O3-SiC复合材料。利用回转侵蚀试验研究了分别添加3%和6%的Si粉或Si3N4粉对Al2O3-SiC复合材料抗高炉渣(碱度为1.3)侵蚀性能及表面致密层状况的影响。试验结果表明:添加Si粉有利于试样表面致密层的形成,明显改善其抗侵蚀性能,且随着Si粉添加量增加,致密层厚度增加;而添加Si3N4粉对表面致密层的形成和改善抗渣性能并没有明显贡献。

Si复合Al_2O_3-SiC材料高温氧化行为研究

通过在不同条件下的氧化试验,结合SEM,研究了金属Si复合Al2O3-SiC材料的高温氧化行为。结果表明,金属Si优先SiC氧化有利于生成玻璃状薄膜,形成结构致密的保护层,保护了碳化硅不被氧化,同时使得内部金属Si保存下来;Si复合Al2O3-SiC材料的1350℃氧化过程包括前期化学反应控制和后期扩散控制两个阶段,扩散控制阶段反应符合Ginsterlinger扩散动力学关系。同Al2O3-SiC材料相比,Si复合Al2O3-SiC材料的氧化更早进入扩散控制反应阶段。

核磁共振测井在致密气藏评价中的应用

致密气藏物性差、孔隙度低,对核磁共振测井应用有较大的不利影响,为此应该做好测前设计,参考估算的气藏T1和T2值,优选测量模式以突出气信号;在没有条件获得实验室岩心T2截止值时,以目的层T2双峰分布谱峰谷的T2值作为T2截止值;对核磁共振测井资料作差谱和移谱的综合分析等。此外,核磁共振测井对可动流体敏感,但探测深度浅,仅能反映冲洗带或侵入带的情况,而电阻率测井探测深,能反映原状地层的情况,核磁共振测井与常规测井资料的综合分析,有助于正确评价致密气藏。

CO_(2)养护压力对植生混凝土碱度及力学性能的影响

本文研究了植生混凝土的碱度及力学性能随CO_(2)养护压力的变化规律,并结合X射线衍射定量相分析(XRD-QPA)、热重分析(TGA)及扫描电子显微镜(SEM)等方法,探讨了CO_(2)养护压力对反应速率及产物生成的影响。结果表明:增大CO_(2)养护压力可提高硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C_(2)S)及氢氧化钙(CH)的碳化速率,同时可快速生成碳化致密层,有利于延缓CH的生成与溶出;碳化反应生成的碳酸钙(CaCO_(3))及水化硅酸钙(C-S-H)凝胶增大了水泥石密实度,可有效提升植生混凝土的抗压强度。与常压CO_(2)养护相比,在CO_(2)养护压力为0.3 MPa的条件下养护1 h,植生混凝土3 d抗压强度提高了72.8%,28 d抗压强度提高了4.8%,28 d的pH值由11.4降低至8.2。适度提高CO_(2)养护压力对植生混凝土降碱和增强效果良好。

基于ZnO纳米棒阵列的钙钛矿太阳电池研究

在钙钛矿太阳电池中利用水热法制备ZnO纳米棒阵列时,TiO_(2)薄膜一般是制备ZnO种子层以及后续生长ZnO纳米棒阵列的基础。因此TiO_(2)薄膜的致密和平滑程度对ZnO纳米棒阵列的生长及相应太阳电池的光伏性能有重要影响。本文通过使用水解-热解法以NbCl5为铌源在FTO导电基底上制备了Nb掺杂的TiO_(2)致密层,有效提升了TiO_(2)薄膜的致密程度,并在此基础上通过水热法成功沉积生长了具有不同长度、直径和面密度的ZnO纳米棒阵列。通过两步连续沉积法在所得ZnO纳米棒阵列上制备了摩尔比为CH3NH3I/CH3NH3Br=85/15的CH3NH3PbI3-xBrx钙钛矿薄膜。使用spiro–OMeTAD作为空穴传输层,组装了基于Nb掺杂TiO_(2)致密层的ZnO纳米棒阵列钙钛矿太阳电池,在相对湿度55%的空气中获得了13.97%的光电转换效率。

TiO_2致密层的制备及对染料敏化太阳能电池性能的研究

采用旋涂法在导电玻璃上制备TiO2致密层来抑制电子的复合。采用以月桂胺盐酸盐作为形貌控制剂的溶胶凝胶法制备粒径810 nm的TiO2致密层颗粒。引入该TiO2致密层的染料敏化太阳能电池的短路电流密度(Jsc)提高了15.1%,光电转化效率（η）提高了25.6%,开路电压(Voc)没有明显的变化。短路电流密度的大幅度提升说明该TiO2致密层可以有效抑制导电玻璃上电子与电解液中氧化还原电对的电子复合。