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Nanoscale phase management of the 2D/3D heterostructure toward efficient perovskite solar cells

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Science Bulletin 2024年第18期69卷 2853-2861页

作者： Hao Gu Annan Zhu Junmin Xia Wang Li Jiahao Zheng Tao Yang Shengwen Li Nan Zhang Shiliang Mei Yongqing Cai Shi Chen Chao Liang Guichuan Xing Joint Key Laboratory of the Ministry of Education Institute of Applied Physics and Materials EngineeringUniversity of MacaoMacao 999078China State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays&Institute of Advanced Materials(IAM) Jiangsu National Synergetic Innovation Center for Advanced Materials(SICAM)Nanjing University of Posts&Telecommunications(NUPT)Nanjing 210023China MOE Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter School of PhysicsNational Innovation Platform(Center)for Industry-Education Integration of Energy Storage TechnologyXi’an Jiaotong UniversityXi’an 710049China Ministry of Industry and Information Technology Key Lab of Micro-Nano Optoelectronic Information System Guangdong Provincial Key Laboratory of Semiconductor Optoelectronic Materials and Intelligent Photonic SystemsHarbin Institute of TechnologyShenzhen 518055China Institute for Electric Light Sources School of Information Science and TechnologyFudan UniversityShanghai 200433China

The stabilization of the formamidinium lead iodide(FAPbI_(3))structure is pivotal for the development of efficient photovoltaic *** two-dimensional(2D)layers to passivate the threedimensional(3D)perovskite is essential for maintaining the a-phase of FAPbI_(3) and enhancing the power conversion efficiency(PCE)of perovskite solar cells(PSCs).However,the role of bulky ligands in the phase management of 2D perovskites,crucial for the stabilization of FAPbI_(3),has not yet been *** this study,we synthesized nanoscale 2D perovskite capping crusts with=1 and 2 Ruddlesden-Popper(RP)perovskite layers,respectively,which form a type-Ⅱ 2D/3D *** heterostructure stabilizes the a-phase of FAPbI_(3),and facilitates ultrafast carrier extraction from the 3D perovskite network to transport contact *** introduced tri-fluorinated ligands to mitigate defects caused by the halide vacancies and uncoordinated Pb^(2+)ions,thereby reducing nonradiative carrier recombination and extending carrier *** films produced were incorporated into PSCs that not only achieved a PCE of 25.39%but also maintained 95%of their initial efficiency after 2000 h of continuous light exposure without *** findings underscore the effectiveness of a phase-pure 2D/3D heterostructure-terminated film in inhibiting phase transitions passivating the iodide anion vacancy defects,facilitating the charge carrier extraction,and boosting the performance of optoelectronic devices.

关键词： Phase-pure 2D perovskite 2D/3D heterostructure Type-II energy alignment Carrier dynamic FAPbI_(3)

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影视作品：语文课程的重要资源

电影评介 2006年第16期 69-70页

作者：蔡永青枣庄学院

《语文课程标准》提出“努力建设开放而有活力的语文课程”,影视作品由于具有多元、丰富的文化内涵,多角度、多层次的审美意象,发人深思的人生故事和多姿多彩的语言以及使用操作上的简便性和大众化等优势,理应成为语文课程的重要资源。

关键词：影视作品语文课程资源

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实验意识——实验能力的核心

学科教育 2001年第6期 44-46页

作者：蔡永青沂水一中化学组山东沂水276400

实验能力是科学素养的基本要素之一。实验探索是“脑手并用”的问题解决过程 ,其中脑的活动对探索具有定向作用 ;培养实验能力的核心问题是形成实验意识。在化学教学实践中 ,关于实验意识形成的4项基本目标是 :问题感的形成 ,实验方案... 详细信息

实验能力是科学素养的基本要素之一。实验探索是“脑手并用”的问题解决过程 ,其中脑的活动对探索具有定向作用 ;培养实验能力的核心问题是形成实验意识。在化学教学实践中 ,关于实验意识形成的4项基本目标是 :问题感的形成 ,实验方案的设计 ,观察数据的整理和适当结论的提出。

关键词：实验意识实验能力实验教学化学教学实验探索能力

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NO快速检测光腔结构设计与光路仿真

北京航空航天大学学报 2022年第11期48卷 2146-2152页

作者：李文蔡永青陈梦凡刘鹏北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

根据NO与臭氧的化学发光反应机理,提出了一种基于化学发光反应检测原理的用于NO气体快速检测的新型圆柱全反射S型光腔结构。该结构以圆柱内壁全反射S型结构为光腔模型,采用圆柱体光源作为光散射元件,将化学发光光线最大效率地汇聚到探... 详细信息

根据NO与臭氧的化学发光反应机理,提出了一种基于化学发光反应检测原理的用于NO气体快速检测的新型圆柱全反射S型光腔结构。该结构以圆柱内壁全反射S型结构为光腔模型,采用圆柱体光源作为光散射元件,将化学发光光线最大效率地汇聚到探测器的感光面,增强了NO浓度测量信号,提高了检测精度。采用光学软件ZEMAX对所提模型进行光路仿真,通过对比分析表明,S型光腔采集光路对化学发光的采集效率为36.6%。通过实验验证,结果表明,在一定浓度范围内NO气体浓度与化学反应发光强度线性相关度为0.999 2,在量程0‰~2.5‰的范围内,检出限为0.001‰。所提模型结构简单,满足国家标准,为尾气在线检测提供了一种实用的设计方案。

关键词： S型光腔结构光路仿真 NO浓度化学发光 ZEMAX

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优化办学模式推进农村富余劳动力转移

中国职业技术教育 2005年第9期21卷 30-30,41页

作者：蔡永青青海畜牧兽医职业技术学院青海西宁812100

在社会主义市场经济条件下,如何适应市场经济的要求,进一步快速、有序地转移农村富余劳动力,把人口数量优势变为资源优势,是关系到我国农村经济进一步发展和社会稳定的重大战略问题.因此,探索农村富余劳动力转移的内在制约因素和职业技... 详细信息

在社会主义市场经济条件下,如何适应市场经济的要求,进一步快速、有序地转移农村富余劳动力,把人口数量优势变为资源优势,是关系到我国农村经济进一步发展和社会稳定的重大战略问题.因此,探索农村富余劳动力转移的内在制约因素和职业技术学院办学模式之间的关系,具有十分重要的意义.下面本人拟从职业教育发展的角度,谈谈我院的一些改革措施.

关键词：办学模式职业教育发展职业技术学院重大改革措施农村富余劳动力转移适应农村经济资源优势社会主义市场经济

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基于流控技术的微试剂水质检测关键技术研究

基于流控技术的微试剂水质检测关键技术研究

作者：蔡永青北方工业大学

学位级别：硕士

水环境污染问题严重影响了人民生活水平。因此,采用先进技术对水环境进行监测,是从根本上解决水环境污染问题的首要任务。目前,水质检测方法主要有光谱分析法、电化学法和化学试剂法。光谱分析法受光源限制,且仪器成本高;电化学法选择... 详细信息

水环境污染问题严重影响了人民生活水平。因此,采用先进技术对水环境进行监测,是从根本上解决水环境污染问题的首要任务。目前,水质检测方法主要有光谱分析法、电化学法和化学试剂法。光谱分析法受光源限制,且仪器成本高;电化学法选择性差、仪器使用寿命低,维护成本高;化学试剂法试剂损耗多、人工成本高、易产生二次污染,而紫外分光光度法具有检测精度高,试剂用量少,检测时间短,成本低等优点。因此研究一种基于流控技术,融合紫外分光光度法的水质检测设备有着重大现实意义。本文针对目前顺序注射水质监测仪关键核心部件注射泵存在的检测精度低,稳定性差等问题,设计新型双通道注射泵,并对注射系统闭环控制、气泡干扰去除等关键技术进行研究。1.针对现有注射系统结构存在的问题,提出了一种结构更为紧凑的新型注射泵设计方法,即通过在电机滚珠丝杠处套入空心轴电位器,将电位器作为位置反馈装置,该方法可以准确反馈注射泵活塞行程,从而更好的提高注射泵注射精度和密封性能。2.针对顺序注射水质监测设备检测精度低等问题,设计闭环控制系统。本文采用两相混合式步进电机作为注射泵动力源,根据电机的控制要求,设计了电机模糊PID控制算法以实现对两相混合式步进电机的闭环控制,同时,在MATLAB/Simulink模块中建立电机模糊PID控制模型,并对比模糊PID控制与普通PID控制,结果表明模糊PID控制优势明显。此外,针对现有监测仪在测量过程中管路会出现气泡致使测量误差大等问题,本文引入了多通道切换阀岛体系,通过注射泵与阀岛体系相结合,并利用顺序注射技术,编写程序控制其运行状态,从而减少测量误差。3.完成注射系统设计工作。主要包括注射泵整体方案设计跟结构设计、多通道阀岛体系的建立。同时,以总磷、氨氮、高锰酸盐为实验对象,完成微试剂顺序注射平台设计,并进行可行性实验。完成系统软硬件及系统流程控制设计,完成注射泵阀岛与主控板之间的串口通讯协议的编写。4.对设计的系统进行测试,将本文使用的测量方法与国标法使用的测定方法采集到的数据做对比,实验结果证明了该系统的稳定性。各水质参数的相对标准偏差(RSD≤2.55%)较低,即重复性较高;拟合优度(R≥0.9898)较高,即线性度良好;可靠性以及准确度均符合水质在线监测设备的技术要求,因此,本方案具有应用价值,为在线监测仪研究提出了一种新的设计思路。

关键词：流量控制水质检测注射泵两相混合式步进电机模糊PID控制

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初中物理教学中的前概念研究

初中物理教学中的前概念研究

作者：蔡永青上海师范大学

学位级别：硕士

国内外对前概念的研究很多，研究的学者主要来自两个方面，1.心理学家，他们探究前概念在知识获得过程中的心理学过程及效应;2.教育学家，他们主要关心如何利用前概念提高学习效果。目前在前概念研究中理论研究较多，采用问卷式调查研... 详细信息

国内外对前概念的研究很多，研究的学者主要来自两个方面，1.心理学家，他们探究前概念在知识获得过程中的心理学过程及效应;2.教育学家，他们主要关心如何利用前概念提高学习效果。目前在前概念研究中理论研究较多，采用问卷式调查研究的也很多，但真正在实际教学中的全程应用极少，针对这种情况，本文选择了上海市九年制义务教育初中物理（上海教育出版社）课程中的主要知识点中的前概念作为研究对象，运用相关的前概念教学理论，对所有九章内容进行分类研究，根据以往的教学经验并认真借鉴了许多初中物理前概念的问卷研究的成果，对所有章节中可能出现的主要前概念问题进行了分析，具体细化到初中物理教学的每一个知识点上。在每一章的开始对本章在初中物理教学的地位和作用作了分析，提出了教师授课的关键点和注意点;对各章中知识点的分析包括：知识点知识、前概念、辨析、纠正方法。全文共分五章，第一章绪论，讨论了国内外的研究背景，选题依据和研究意义;第二章为前概念的概述，包括前概念的定义，前概念的特点和前概念的功能;第三章给出了分析应用前概念所要用到的理论和方法;第四章按章节列举了初中物理主要知识点中的前概念和教学对策。论文从实用出发，为教学实践服务，对一线教师在理论指导下科学地运用前概念，在教学中有预见性地采取相关措施，采取合理的教学方法，提高教学效率，将会产生有较大的帮助，也避免了以往研究前概念都从问卷开始的重复工作。

关键词：物理学初中教学前概念知识结构教学对策

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Si3N4和BN介电性质的第一原理计算

Si3N4和BN介电性质的第一原理计算

作者：蔡永青西北工业大学

学位级别：硕士

本文利用第一性原理赝势平面波方法计算了β-SiN和BN的结构性质、振动性质以及介电性质，建立了材料微观结构与介电性质之间的定量关系，可为新型Si-B-O-N低介电常数透波材料的设计提供依据。采用第一性原理分子动力学对晶体结构进行优... 详细信息

本文利用第一性原理赝势平面波方法计算了β-SiN和BN的结构性质、振动性质以及介电性质，建立了材料微观结构与介电性质之间的定量关系，可为新型Si-B-O-N低介电常数透波材料的设计提供依据。采用第一性原理分子动力学对晶体结构进行优化，然后利用密度泛函微扰理论计算了在布里渊区Г点的声子频率，运用群论原理对这些声子模进行了标定，并给出了红外光学声子模的纵向频率和横向频率的分裂值。最后，计算了材料在电场扰动情况下的相关性质，得到了光频介电张量、各原子的波恩有效电荷、零频介电张量以及介电张量在红外谱段的频率响应机制，分析了各个红外光学模的强度及其对介电张量的贡献，在此基础上计算得到其红外反射光谱，并与实验数据进行了对比，计算结果与实验数据一致。对β-SiN计算表明，在800cm至1200cm波段(24 THz至36 THz)存在3个较强的红外光学模，具有较大的红外反射，透波性能较差;在高于1200cm和低于800cm的频段，红外光学模不存在或者其强度较弱，因而β-SiN在该波段的电磁波照射存在较小的反射和损耗，具有很好的透波性能。对BN的晶体结构，由于晶胞结构简单，红外光学模数目较少，因而相比β-SiN具有更好的红外透波性能。

关键词：第一原理 β-Si3N4 BN 介电性质

计及风光不确定性的交直流混合微网优化运行方法研究

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计及风光不确定性的交直流混合微网优化运行方法研究

作者：蔡永青华北电力大学

学位级别：硕士

交直流混合微网结合了交流微网和直流微网的优势,保证了电力用户的多元化电力需求。但随着以风光为代表的间歇性能源接入微网,其出力明显的波动性和间歇性给微网的优化运行带来了挑战,容易造成微网日前调度偏差大的问题。因此,计及间歇... 详细信息

交直流混合微网结合了交流微网和直流微网的优势,保证了电力用户的多元化电力需求。但随着以风光为代表的间歇性能源接入微网,其出力明显的波动性和间歇性给微网的优化运行带来了挑战,容易造成微网日前调度偏差大的问题。因此,计及间歇性能源出力不确定性的交直流混合微网优化运行具有重要的研究价值。本文围绕计及风光不确定性的交直流混合微网优化运行展开了深入研究。阐述了交直流混合微网不确定性优化运行的背景和意义,介绍了间歇性能源出力不确定性及微网优化运行的研究现状;对间歇性能源的出力进行了不确定性建模,将光照强度视为服从Beta分布的随机变量,根据光伏出力和光照强度的关系对光伏出力进行随机建模;将风速定义为随机模糊变量,根据风电机组的输出功率与风速的关系对风电出力进行随机模糊建模;为实现交直流混合微网优化运行的经济性和低碳性,将发电能耗成本和碳交易成本作为目标函数,建立了日前调度经济性最优的随机模糊机会约束优化模型;采用随机模糊模拟、神经网络、混沌粒子群相结合的混合智能算法求解随机模糊机会约束规划模型,通过设置确定性、随机性和随机模糊性3种情景进行仿真,分析3种情景的日前调度出力计划以及不平衡调整方案,验证了计及双重不确定性的随机模糊机会约束模型在交直流混合微网优化运行中的正确性和可行性;同时,在计及随机模糊优化运行的基础上,设置不同权重的碳交易成本,从而得到经济、低碳的交直流混合微网优化运行方案。

关键词：交直流混合微网双重不确定性随机模糊变量机会约束混合智能算法