检索结果-南通市图书馆

作者：王剑浙江大学

学位级别：硕士

直拉硅抛光片的表面质量和氧沉淀对集成电路成品率的影响很大。无论在硅片生产还是在集成电路制造中,硅片都要经过高温退火。因此,高温退火对硅片表面质量和氧沉淀影响的研究显得十分重要。本文研究了200mm直拉硅抛光片经高温退火后的... 详细信息

直拉硅抛光片的表面质量和氧沉淀对集成电路成品率的影响很大。无论在硅片生产还是在集成电路制造中,硅片都要经过高温退火。因此,高温退火对硅片表面质量和氧沉淀影响的研究显得十分重要。本文研究了200mm直拉硅抛光片经高温退火后的表面状态以及氧沉淀,取得了如下主要结果：1.研究了实际生产中200mm单面抛光硅片在消除表面空洞型缺陷的1200℃退火工艺后,表面出现彩雾和白雾的问题。通过清洗炉管消除金属沾污而解决了彩雾问题;通过更换抛光方式消除了肉眼可见的白雾,但由激光颗粒计数仪检测到的表面haze (雾)较显著且分布不均匀,且这样的表面haze与表面微微粗糙度没有明确的对应关系。表面haze看起来是高温热处理的“顽疾”,可通过表面精抛加以消除。2.研究了高温预退火对直拉硅片在后续退火工艺中氧沉淀的影响。发现高温预退火能显著促进直拉硅片在后续低-高两步退火工艺或高温RTP-低-高三步退火工艺中的氧沉淀,且高温预退火时间越长,对氧沉淀的促进越显著。这种促进作用的机制在于：高温预处理可以消融原生氧沉淀,因而消除了伴生的自间隙硅原子,为后续新的氧沉淀的形核提供了有利条件。3.将高温预处理应用在基于快速热处理的直拉硅片内吸杂(MDZ)工艺时,可大幅度缩短氧沉淀长大的高温退火时间,并形成更高密度的体微缺陷,从而提高硅片的内吸杂能力。结果表明,高温预处理可以减少MDZ工艺的热预算。

关键词：直拉硅高温预退火原生氧沉淀氧沉淀内吸杂

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硅纳米晶体的卤素杂质研究

硅纳米晶体的卤素杂质研究

作者：马叶诗浙江大学

学位级别：硕士

硅纳米晶体具有独特的电子和光学性质,已逐渐成为研究热点之一,在微电子、光电子、光伏、热电、生物影像等领域具有广阔的应用前景。硅纳米晶体的电子光学性质受到量子限域效应和表面化学的影响。量子限域效应的作用已经在很多理论和实... 详细信息

硅纳米晶体具有独特的电子和光学性质,已逐渐成为研究热点之一,在微电子、光电子、光伏、热电、生物影像等领域具有广阔的应用前景。硅纳米晶体的电子光学性质受到量子限域效应和表面化学的影响。量子限域效应的作用已经在很多理论和实验工作中得到验证。而表面化学的作用与纳米晶体中的杂质密切相关。在硅纳米晶体的制备和表面改性等实验工作中,常常会引入卤素杂质,它们对纳米晶体的性质影响明显。所以利用基于第一性原理的密度泛函计算方法,从理论上研究卤素杂质引入到硅纳米晶体之后材料电子光学性质的改变,进一步理解量子限域效应和表面化学对硅纳米晶体的影响就变得很有意义。本论文基于密度泛函理论,研究了含卤素杂质的硅纳米晶体的电子光学性质,并取得了如下一系列的创新结果。(1)研究了在硅纳米晶体不同位置引入不同含量的氯原子之后,硅纳米晶体几何结构、形成能、能带分布、激发能、发射能、复合速率等电子光学性质的变化。通过比较纳米晶体的形成能发现,硅纳米晶体中引入一个氯原子时,氯原子更倾向于位于晶体表面成单键态而很难进入体内。在硅纳米晶的合成过程中,若氯的化学势很低,则更易得到完全氢钝化的硅纳米晶体;若氯的化学势较高则氢和氯共钝化的硅纳米晶体更易形成。高钝化量的硅纳米晶体表面结构畸变明显,晶体结构不稳定。随着氯钝化量的增加,硅纳米晶体的激发能和发射能均明显减小。含有氯杂质的硅纳米晶体的带边辐射复合速率比完全氢钝化的硅纳米晶体更高。(2)比较研究量子限域效应和表面化学在含氟杂质的硅纳米晶体中的作用。发现一定尺寸的硅纳米晶体,随着氟杂质钝化量的增加,表面化学的作用增强,导致晶体几何结构畸变增加,能带分布改变,激发能和发射能下降,复合速率先增加后减小。对于小尺寸的硅纳米晶体,量子限域效应的作用占主导。对于大尺寸的硅纳米晶体,高钝化量下(>50%)表面化学却可以超过量子限域效应决定硅纳米晶体电子光学性质。不同尺寸的硅纳米晶体,随着氟杂质钝化量的增加,复合速率均先增加后减小。(3)研究了不同的卤素杂质引入到硅纳米晶体后,纳米晶体电子光学性质的变化,包括几何结构、能带分布、激发能、发射能、复合速率等,得到以下结论：较低卤素杂质钝化量下,硅纳米晶体的晶体结构变化较小;钝化量增加结构畸变越来越明显,并且引入的杂质原子半径增加(电负性减小),纳米晶体结构畸变大,并导致计算难以收敛。纳米晶体形成能随着钝化量的增加而减小,不同电负性的原子对形成能的影响不同。硅纳米晶体的能级分布和能量带隙均明显受钝化量和元素种类的影响：随着钝化量的增加或者杂质原子电负性的降低,不同硅纳米晶体在基态和激发态下的HOMO, LUMO和HOMO-LUMO带隙均有不同程度的降低,激发态下带边态也随之增多。适量的卤素杂质引入到硅纳米晶体中均能不同程度提高纳米晶体的复合速率,但是过高钝化量却降低复合速率。

关键词：硅纳米晶体密度泛函理论卤素杂质电子结构光学性质

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多孔硅的光电特性研究及阵列化多孔硅的制备

多孔硅的光电特性研究及阵列化多孔硅的制备

作者：方斌浙江大学

学位级别：硕士

硅材料是现代大规模集成电路的基础,是微电子学领域中最重要,应用最广泛的一种材料。但由于硅属于窄禁带、间接带隙材料,故其发光性能差、发光效率低,无法应用于光电器件,因此限制了硅材料在光电子学领域中的应用。1990年Canham发现了... 详细信息

硅材料是现代大规模集成电路的基础,是微电子学领域中最重要,应用最广泛的一种材料。但由于硅属于窄禁带、间接带隙材料,故其发光性能差、发光效率低,无法应用于光电器件,因此限制了硅材料在光电子学领域中的应用。1990年Canham发现了多孔硅的光致发光,引起了研究多孔硅的热潮。随着光子晶体的概念被提出,研究者们发现可以利用多孔硅制备二维光子晶体,这为制造高性能的硅基光电器件开辟了一条新的途径。多孔硅的研究目前受到科研界的普遍关注。本文在综述目前多孔硅研究中多孔硅的形成理论、光致发光、多孔硅复合体系以及多孔硅光子晶体研究进展的基础上,从多孔硅表面复合的研究出发,研究了多孔硅/有机物复合体系的光伏性能,进一步研究了多孔硅二维光子晶体的制备。通过阳极氧化电化学的方法制备了多孔硅,结合荧光光谱、红外光谱和光电导衰减仪的测试,对多孔硅的少子寿命及表面复合进行了分析。实验发现多孔硅表面态与发光有直接关系,发光过程是载流子通过表面态复合的过程。多孔硅表面态密度越大,少子寿命越低,相应区域的发光强度越强。时效、氧化和HF处理会钝化多孔硅表面,降低表面态密度,相应区域的少子寿命增加,发光强度降低,并伴随发光峰蓝移。丙酮溶液腐蚀的多孔硅表面上,有更多的无辐射复合中心。采用旋涂法实现多孔硅与P3OT的复合,实验结果表明,多孔硅和P3OT在复合前具有良好的光致发光性能,复合后发生了荧光淬灭,同时多孔硅的表面光电压有很大程度的提高。Ⅰ-Ⅴ特性研究发现,多孔硅与P3OT复合后,很好的改善了Ⅰ-Ⅴ特性。这是由于P3OT的引入在多孔硅表面形成了p-n结,产生了内建电场,使载流子在表面分离,同时,P3OT中的噻吩环具有推电子能力,进一步促进了载流子的有效分离,减少了载流子的复合。最后,系统研究了多孔硅二维光子晶体的制备。采用光刻和KOH碱腐蚀将多孔硅表面引入规则图案,然后采用电化学方法制备阵列化多孔硅。实验中发现HF浓度、电流密度、反应时间和电解液成分等众多因素对阵列化多孔硅的形貌

关键词：多孔硅少子寿命光伏特性光子晶体阵列化

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石墨烯光电器件性能优化研究

石墨烯光电器件性能优化研究

作者：胡明浙江大学

学位级别：硕士

石墨烯的二维结构赋予了它独特的物理性能,近年来,石墨烯的生长工艺不断优化,高质量的单原子层石墨烯可以大规模的生产,其优异的导电性、延展性以及对光线良好的透过率等性质使得石墨烯在光电器件领域有着极为广泛的应用,例如光电探测... 详细信息

石墨烯的二维结构赋予了它独特的物理性能,近年来,石墨烯的生长工艺不断优化,高质量的单原子层石墨烯可以大规模的生产,其优异的导电性、延展性以及对光线良好的透过率等性质使得石墨烯在光电器件领域有着极为广泛的应用,例如光电探测器和太阳能电池。在光电探测器的工艺中,石墨烯超高的载流子迁移率可以使器件达到极大的增益,对于微光探测以及有着重要意义,良好的延展性也铺展了石墨烯在柔性器件的应用前景。在太阳能电池的工艺中,石墨烯的引入可以在保留高效率的同时有效地简化太阳能电池的制备工艺,降低制造成本,研究低成本、高效率的杂化电池能够给光伏发电技术带来更大的竞争力。因此,本文围绕石墨烯与其他半导体材料相结合的光电器件,研究了化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)制备的石墨烯与硅(Gr/Si)结合的光电探测器与太阳能电池的基本性能及性能优化、石墨烯与钙钛矿(Gr/MAPbI3)结合的光电探测器的基本性能及性能优化,:(1)在Gr/Si光导型探测器的表面覆盖铂纳米颗粒(PtNPs),可以有效地引入局域等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR),增强硅衬底的光吸收;同时,PtNPs可以有效地掺杂石墨烯,从而增加内建电场的强度。通过优化铂颗粒悬浮液的总量,探测器的最低探测阈值从20 nW降低至0.144 nW,所能达到的响应度从1.32×105AW-1提升到1.68×107AW-1。在同样的光照强度下,铂颗粒增强的器件相比未做处理的器件在响应度上有着超过一个数量级的提升。同时,由于热处理工艺有效地改善了石墨烯和硅衬底之间的接触,减少了缺陷态,使得Gr/Si光电导拥有极快的响应速度,其响应时间可以达到180ns。两个参数都达到了同类型探测器的最高水平。(2)通过在钙钛矿前驱体溶液中掺入石墨烯量子点(GQDs),使得Gr/MAPbI3光导型探测器的性能得到提升。GQDs可以与钙钛矿形成体异质结,从而起到电子陷阱的作用,光生电子被俘获在钙钛矿层内的石墨烯量子点处,空穴则有效地注入到底层的石墨烯导电层当中,有效地减少了光生载流子在传输过程中的复合,使得Gr/MAPbI3探测器的响应度得到了数量级的提升,达到了1.03×106A/W。(3)在Gr/Si太阳能电池的肖特基结中插入中间层氧化钒(Vanadic Anhydride,VOx),通过有效地传输空穴、阻挡电子,电池的转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)显著增强,这与石墨烯和硅之间的形成了更强的内建电场以及硅片极表面反型有关有关。通过调整前驱体溶液的浓度以调节VOx传输层的厚度,发现厚度较小时,内建电场的增幅较弱,电池效率提升较少;厚度较大则会使得两种载流子均在界面处大量积累,使得复合概率增加,同样不利于电池的效率增加。通过优化前驱体的浓度,最终实现了 PCE从2.81%到5.69%的提升。以上结果表明石墨烯在光电器件的应用中展现出了巨大潜力。

关键词：石墨烯硅钙钛矿光电探测器太阳能电池

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直拉硅单晶压痕位错的运动

直拉硅单晶压痕位错的运动

作者：赵泽钢浙江大学

学位级别：硕士

作为集成电路的基础材料,直拉单晶硅的机械强度一直得到研究者关注。随着集成电路制造的光刻精度的提高,硅片的机械强度显得尤为重要。在很大程度上,位错在应力驱动下的滑移反映了硅片的机械强度。近十年来,共聚焦显微拉曼术已变得很成... 详细信息

作为集成电路的基础材料,直拉单晶硅的机械强度一直得到研究者关注。随着集成电路制造的光刻精度的提高,硅片的机械强度显得尤为重要。在很大程度上,位错在应力驱动下的滑移反映了硅片的机械强度。近十年来,共聚焦显微拉曼术已变得很成熟,而单晶硅具有特征的拉曼峰,其峰位对应力相当敏感。因此,可以利用共聚焦显微拉曼术定量地表征硅片的应力及其分布等,这为深入地研究单晶硅中的位错滑移与应力之间的关系提供了有利条件。本文利用共聚焦显微拉曼术研究了维氏压痕的残余应力与对位错滑移的影响,得到如下主要结果：(1)研究了不同浓度硼掺杂的直拉单晶硅片上维氏压痕位错的滑移行为,采用共聚焦显微拉曼术研究了压痕附近的应力分布情况。结果表明：随着掺硼浓度的提高,压痕附近的残余应力明显变小。此外,在经过900℃/2h的热处理后,电阻率为～1mΩ·cm的硅片上的压痕位错没有发生明显的滑移,而电阻率为～10mΩ·cm的硅片上的压痕位错则有较显著的滑移。这是由于高浓度的硼杂质对位错产生了明显的钉扎作用,从而抑制了位错的滑移。(2)研究了重掺和轻掺硼直拉单晶硅片压痕残余应力和位错滑移之间的关系,探讨了维氏压痕附近应力在热处理时释放的原因。结果表明：压痕在进行900℃高温热处理时,其附近残余应力的释放主要有两个原因：在热处理的前几分钟,其应力释放主要由于压痕残余的弹性形变的释放所致,此时压痕的残余应力急剧降低;在之后,位错的滑移是压痕附近残余应力变小的主要原因：残余应力随着位错的滑移而逐渐变小,如位错没有产生滑移,则残余应力保持不变。(3)采用共聚焦显微拉曼术研究了直拉单晶硅片上压痕的残余应力经过300℃或500℃热处理后的预释放,然后研究了应力预释放对压痕位错在后续较高温度(700℃-900℃)热处理过程中滑移的影响。结果表明：经过应力预释放后,压痕位错的滑移速率显著变小,后续热处理温度越低,滑移速率的减小幅度越大。但是,只要足够地延长后续热处理的时间,位错滑移的最大距离仍与未经预应力释放情形时的一样。因此,可以认为：在压痕的残余应力大于位错在某一温度滑移所需临界应力的前提下,压痕位错在某一温度滑移的最大距离与应力大小无关,只不过达到最大距离所需的时间随应力的减小而显著增长。

关键词：单晶硅片压痕位错滑移显微拉曼

有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的性能优化和结构工程

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有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的性能优化和结构工程

作者：杨铮睿浙江大学

学位级别：硕士

近几年来,有机无机钙钛矿材料由于其长的载流子寿命、高的载流子迁移率、高光吸收系数、低的载流子非辐射复合速率以及极低的材料成本等特性受到人们极大的关注。基于这些优势,钙钛矿太阳能电池的效率不断被刷新,仅7年时间电池效率就由3... 详细信息

近几年来,有机无机钙钛矿材料由于其长的载流子寿命、高的载流子迁移率、高光吸收系数、低的载流子非辐射复合速率以及极低的材料成本等特性受到人们极大的关注。基于这些优势,钙钛矿太阳能电池的效率不断被刷新,仅7年时间电池效率就由3.9%提升到22.1%。然而相对于已经成功商业化几十年的硅基太阳能电池而言,钙钛矿电池还处于发展阶段,在电池稳定性、性能参数、有效面积等方面都存在许多函待解决的问题。本文基于正反向两种钙钛矿电池结构,向电子传输层PCBM中掺杂石墨烯量子点(GQDs)和C60改善传输层的电学性能从而大幅提高电池的性能。同时利用溶液悬涂法代替传统的喷雾热解法制备高质量NiO薄膜。最后制备了两种多组分钙钛矿薄膜 CH3NH3PbI3-xClx 和 Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45,并研究了多组分钙钛矿薄膜对电池性能的影响。论文的主要内容如下:(1)本文首次提出将GQDs作为掺杂剂引入PCBM中,并基于电子传输层PCBM:GQDs制备了正向平面结构钙钛矿电池。研究发现通过使用极少量的掺杂剂(0.5 wt%),电池的性能便得到了极大的提升,Voc由1.058提升到1.093 V、Jsc由20.57提升到22.03 mA cm-2、FF由68.05%提升到73.14%,最终电池的光电转化效率有了 20%的提升,由14.68%提升到17.56%。更重要的是基于PCBM:GQDs的电池稳定性得到极大的提升:在全光谱下持续光照300h后仍能保持80%以上的光电转化效率,而基于PCBM的参比电池,在相同的条件下效率已经衰减到50%以下。经过研究发现电池性能显著提升的原因在于:掺杂剂GQDs的引入大幅度的提升了 PCBM的电学性能,同时降低了载流子在ETL/PCBM界面处的复合损失、增强了载流子的分离。(2)本文利用溶液悬涂法代替传统的喷雾热解法制备了高质量的NiO薄膜,研究发现当NiO前驱体溶液浓度从0.05逐渐增加到0.12 mol/L时,溶液颜色由浅绿色变化到青绿色,薄膜的质量也逐渐提高,覆盖率逐渐增加,但当前驱体溶液浓度进一步提高时NiO薄膜出现三维网状分布,覆盖率急剧低、粗糙度增大。在对助溶剂盐酸添加量等参数进一步优化后,可通过溶液悬涂法制备高质量的NiO薄膜。在此基础上,研究了向PCBM中掺杂C60对电池性能的影响,虽然可能由于C60自身在有机溶剂中的溶解度较低,使得制备的PCBM:C60薄膜质量受到影响,电池出现了迟滞现象。但是借助于C60较高的电子迁移率以及较高的LUMO能级,将C60引入电子传输层PCBM后,反向钙钛矿电池的效率由13.19%提升到15.1%。(3)本文在单组分钙钛矿薄膜MAPbI3的基础上,通过一步反溶剂法制备了两种多组分钙钛矿薄膜MAPbI3-xClx和Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45。研究发现通过引入其他元素,钙钛矿薄膜的禁带宽度由1.53增加到1.57和1.59 eV,较宽的禁带宽度有利于增大吸光范围,从而提高电池的性能。MAPbI3-xClx薄膜由于存在大量PbI2残留以及薄膜形核结晶较差,基于此制备的正向平面电池性能表现较差,而基于Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45电池的开路电压得到明显提升由1.049 提升到 1.072 V。

关键词：钙钛矿太阳能电池掺杂石墨烯量子点性能优化结构工程

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氮离子注入硅中氮及氮相关复合体的研究

氮离子注入硅中氮及氮相关复合体的研究

作者：陈海龙浙江大学

学位级别：硕士

氮杂质对硅单晶的性质有重要的影响,氮在硅中的性质、存在形态以及和相关缺陷作用机理一直为人们所研究。本论文通过氮离子注入的方法在单晶硅中掺入氮杂质,经RTP(Rapid thermal processing,快速热处理)处理后,利用FTIR(Fourier transfo... 详细信息

氮杂质对硅单晶的性质有重要的影响,氮在硅中的性质、存在形态以及和相关缺陷作用机理一直为人们所研究。本论文通过氮离子注入的方法在单晶硅中掺入氮杂质,经RTP(Rapid thermal processing,快速热处理)处理后,利用FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy,傅立叶变换红外光谱),SRP(Spreading Resistance Profiles,扩展电阻),DBS(Doppler broadening spectroscopy,正电子湮没多普勒展宽能谱)等手段对注氮硅中氮—空位复合体,氮—氧复合体,以及氮对硅单晶的电学性能的影响进行了研究。下面是本论文研究工作的主要内容,及其取得的主要成果: 1)利用FTIR对经不同温度的R7P处理的注氮硅片(CZ-Si和FZ-Si)进行分析,发现在经750℃～850℃的RTP处理后出现未曾报道的新的红外吸收峰。根据这些红外吸收峰的退火行为,对它们出现的原因做出了解释。并且,根据前人理论计算的结果进行了复合体结构的建模,通过计算机模拟,验证了在新出现的红外吸收峰中有与NV复合体对应的吸收峰。 2)利用SRP研究了不同温度RTP处理后的注氮硅片的电学性能的变化,结果表明随着RTP温度的升高,注氮的n-型硅片的近表面的扩展电阻不断减小,即载流子浓度不断的升高。由于替位态的氮在硅中是施主,因此认为随着RTP退火温度的升高,部分间隙位的氮不断向替代位氮转化,从而增加了硅中载流子的浓度。 3)利用DBS研究了不同温度的RTP处理后的注氮硅片中的空位浓度变化的情况。结果表明,随着RTP温度的升高,DBS中反映空位浓度变化的S参量不断的下降,这说明注氮硅中空位的浓度随着退火温度的升高而不断的降低。RTP温度升高到850℃时空位浓度下降得最多。结合红外光谱实验的结果,我们认为随着RTP温度的升高,空位不断地与氮原子相互作用而形成复合体。 4)利用FTIR研究了不同温度的RTP退火后,氮和氧同时注入的n-型FZ-Si中氮氧复合体的变化情况。FTIR结果表明,在450～850℃范围内,RTP温度升高氮氧复合体的红外吸收峰有先增强后减弱的趋势。450～650℃范围内,氮氧复合体红外吸收峰增强;R/P温度为650℃时,氮氧复合体的红外吸收峰最

关键词：硅氮离子注入氮-空位复合体电学性能氮氧复合体

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硅/有机物杂化太阳能电池的制备及性能研究

硅/有机物杂化太阳能电池的制备及性能研究

作者：沈鑫磊浙江大学

学位级别：硕士

硅／有机物杂化太阳能电池结合了硅材料优良的光电性能,以及有机物成本低、易加工的优势,避免了传统晶体硅太阳能电池的高温制备过程,成为了人们研究的热点。本文制备了高效硅／聚3,4乙烯基二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)杂化太阳... 详细信息

硅／有机物杂化太阳能电池结合了硅材料优良的光电性能,以及有机物成本低、易加工的优势,避免了传统晶体硅太阳能电池的高温制备过程,成为了人们研究的热点。本文制备了高效硅／聚3,4乙烯基二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)杂化太阳能电池,研究了其载流子传输机制。通过对硅纳米线表面形貌进行优化,选择反射率以及成膜性两者结合最佳的条件,制备得到的硅纳米线/PEDOT:PSS杂化太阳能电池效率高达13.1%。此外还研究了非晶硅钝化作用,旨在寻求一种低温低能耗的钝化膜。本文的主要工作包括：(1)通过优化电池的制备工艺,得到效率高达11.3%的平面硅/PEDOT:PSS杂化太阳能电池。采用多种方式探索其载流子传输机制：(a)测试电容-电压特性曲线,得到内建电势为0.8eV,证实硅片已达到强反型状态;(b)测试变温暗场电流电压曲线,根据少子扩散机制,得到激活能为1.12 eV,与硅的禁带宽度相同,证明电池是p-n同质结;同时采用多子扩散机制得到势垒高度为1.01 eV,与电容-电压测试得到的数值不符,排除肖特基结;(c)测试正负偏压下电池的少子寿命,均没有变化,证实电池已处于强反型状态。综上,硅/PEDOT:PSS杂化太阳能电池属于反型电池,硅片近表面区域发生反型。(2)研究硅纳米线表面形貌对有机无机杂化太阳能电池的影响：采用金属辅助化学蚀刻法制备硅纳米线,通过优化表面形貌得到硅纳米线/PEDOT:PSS杂化太阳能电池,效率高达12.0%。通过结合氧化铝模板制备得到排列有序的硅纳米线,采用热氧化-氢氟酸处理,实现对硅纳米线直径的可控。采用最低反射率以及最低填充率的硅纳米线,制备硅纳米线/PEDOT:PSS杂化太阳能电池,PEDOT:PSS在最低填充率的硅纳米线上成膜较好,杂化电池效率高达13.1%。由于PEDOT:PSS使硅片反型,有效钝化硅片,提高少子寿命。(3)非晶硅对硅片具有良好的钝化作用,非晶硅层厚度为5nm时,少子寿命由21.0μs提高至57.5μs。采用本征非晶硅钝化硅片的双面和硅片的正面,制备得到的硅/PEDOT:PSS杂化太阳能电池效率分别为4.45%、5.61%。采用非晶硅做硅片的背场,制备的硅/PEDOT:PSS杂化太阳能电池,开路电压提升20 mV,内建电势提高0.13 eV。但其他参数均下降,导致电池效率下降至6.65%。分析其原因,可能是由于非晶硅薄膜电阻过大或非晶硅与PEDOT:PSS存在势垒影响了载流子的传输。

关键词：杂化太阳能电池 PEDOT:PSS 硅纳米线反型非晶硅钝化

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共享医院业务过程建模研究

共享医院业务过程建模研究

作者：沈晓奕宁夏医科大学

学位级别：硕士

研究背景随着共享医院在医疗行业的不断开展与应用,共享医疗新业态也受到了广泛的关注。然而结构化业务过程中业务活动的核心过程被专业人员研究和编撰,程序性业务步骤已无法应对共享医院运营环境中不可预见的业务活动。为了能够满足共... 详细信息

研究背景随着共享医院在医疗行业的不断开展与应用,共享医疗新业态也受到了广泛的关注。然而结构化业务过程中业务活动的核心过程被专业人员研究和编撰,程序性业务步骤已无法应对共享医院运营环境中不可预见的业务活动。为了能够满足共享医院灵活的业务过程需求,保持医疗机构之间的业务协同,对建模方法的改进研究显得越发关键。研究目的以共享医院业务过程为研究背景,基于Petri网和UML活动图各自的特点对共享医院业务过程建模研究,进而用进程代数理论对UML活动图构建的共享医院业务过程模型进行形式化研究,最后将结构冲突理论用于对共享医院业务过程模型的仿真研究,以实现对共享医院业务过程灵活的更改或调整,确保业务过程的正确性和合理性。研究方法首先,对共享医院业务过程进行分析,以业务“事务”为基本活动单元,通过DEMO事务概念和Petri网图形符号相结合的方法,构建共享医院业务过程模型。其次,提出一种用例2.0技术驱动的业务过程建模方法,用例2.0建模替代非结构化业务过程的需求,并应用于共享医院业务过程建模,再次,根据进程代数理论,引入一组UML活动图到CSP的映射规则,采用一种利用CSP转换UML活动图模型的方法,对活动图高级构造子形式化描述与验证。最后基于结构冲突理论,利用Enterprise Architect工具对共享医院业务过程模型进行仿真研究。研究结果针对共享医院的业务过程建模、形式化与仿真研究。首先,基于DEMO方法,构建具有较高抽象层次的共享医院业务过程模型,不仅有助于了解共享医院现状,而且可以建立医院未来的视图。其次,实现在结构化业务过程基础上使用用例2.0和UML活动图为共享医院业务过程建模,并以用例2.0在结构化业务过程中灵活更改或调整业务过程,解决共享医院灵活的业务过程需要,同时避免了结构化业务过程引入非结构化需求带来的复杂性;并通过UML活动图对共享医院业务过程的核心段、内部协作段、外部代理与委托段进行具体的分析与建模。再次,UML活动图元模型捕获活动图语言的主要概念和属性,依据元模型的类图将建模语言的抽象语法形式化,并给出了以“活动”为中心的形式化表示机制,实现对活动图高级构造子进行形式化验证;结果表明CSP代数理论不仅能表示活动图,而且能对共享医院业务过程进行多层次分析。最后,针对基于结构冲突理论和Enterprise Architect工具对共享医院业务过程模型的仿真研究,验证结果表明UML活动图构建的共享医院业务过程模型存在活锁和死锁等结构冲突,说明了该仿真技术可以达到良好的仿真效果。

关键词：共享医院业务过程建模形式化模型仿真

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基于铜氨络合物制备铜薄膜的工艺研究

基于铜氨络合物制备铜薄膜的工艺研究

作者：周海峰浙江大学

学位级别：硕士

在能源需求持续增长同时传统化石燃料又日渐枯竭的今天,太阳能以清洁、无污染和可再生的优点获得人们的广泛关注。光伏发电是将太阳能直接转换成电能的技术,发电成本高是制约光伏产业发展的主要因素。目前绝大多数是使用贵金属银制作太... 详细信息

在能源需求持续增长同时传统化石燃料又日渐枯竭的今天,太阳能以清洁、无污染和可再生的优点获得人们的广泛关注。光伏发电是将太阳能直接转换成电能的技术,发电成本高是制约光伏产业发展的主要因素。目前绝大多数是使用贵金属银制作太阳电池的金属电极,如果能够用金属铜来代替,将有助于降低光伏发电的成本进而推动光伏产业的发展。在本文中我们基于铜氨络合物制备出了铜薄膜,有望在太阳电池的电极上得到应用。本文首先以甲酸和氨水的混合溶液为电解液,电解阳极铜制备出铜氨络合物溶液,然后蒸发结晶干燥得到铜氨络合物晶体。将铜氨络合物晶体、有机载体和粘结剂按照一定配比混合用球磨的方法制成铜氨络合物浆料,丝网印刷成膜。优选铜氨络合物含量为60%,优选球磨时间为20h。最后在真空环境下烧结,得到铜薄膜。相关测试结果表明：铜氨络合物由C、H、O、N和Cu五种元素组成,化学式为Cu(NH3)2(COOH)2,具有两种可能的几何异构体。铜氨络合物的热分解温度大约在150-170℃的范围内,分解过程伴随着吸热。真空环境下热处理得到的铜薄膜成分是铜单质。本文制备铜薄膜的方法热处理温度低,可以在多种衬底包括PI、PET等柔性衬底上成膜;丝网印刷成本低、效率高,能够满足大规模生产的需要;本文制备的铜薄膜除了代替银用作太阳电池的电极以外,在无线射频识别系统以及印刷电路板等许多方面都有较好的应用前景。

关键词：铜氨络合物浆料丝网印刷铜薄膜