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多功能材料磷酸乙醇胺修饰SnO_(2)层实现柔性钙钛矿太阳能电池的光伏性能大幅提高

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Science China Materials 2022年第12期65卷 3392-3401页

作者：易子君李鑫肖波罗裕波姜庆辉杨君友 State Key Laboratory of Material Processing and Die&Mould Technology Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China Solar Energy Research Institute of Singapore National University of SingaporeSingapore 117574Singapore

SnO_(2)电子传输层(ETL)、钙钛矿薄膜及它们界面中的各种缺陷导致的非辐射复合损失极大地阻碍了柔性钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能和稳定性的进一步提高.因此,迫切需要开发有效的策略来解决这些问题.在此,我们将多功能材料磷酸乙醇胺(PE)... 详细信息

SnO_(2)电子传输层(ETL)、钙钛矿薄膜及它们界面中的各种缺陷导致的非辐射复合损失极大地阻碍了柔性钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能和稳定性的进一步提高.因此,迫切需要开发有效的策略来解决这些问题.在此,我们将多功能材料磷酸乙醇胺(PE)添加到SnO_(2)水溶胶中以抑制缺陷并制备高质量的ETL.结果表明,由于新共价键Sn–O–P的形成,PE的引入可以显著减少Sn悬挂键的数量,这有利于改善SnO_(2)的电学特性和获得致密的SnO_(2)薄膜.同时,PE分子的氨基(NH_(2))基团可以与钙钛矿中未配位的Pb^(2+)相互作用,从而抑制SnO_(2)/钙钛矿界面缺陷和改善钙钛矿薄膜质量.相应地,基于SnO_(2)-PE复合ETL的柔性和刚性PSCs实现了优异的光电转换效率,分别为18.48%和21.61%.此外,基于SnO_(2)-PE的柔性PSCs呈现出良好的弯曲耐久性,在1000次弯曲循环后仍保留初始效率的90.6%.

关键词： ETL 多功能材料光电转换效率磷酸乙醇胺钙钛矿薄膜悬挂键非辐射复合界面缺陷

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浅谈EPC真空制盐项目仪表安装和调试管理

中国井矿盐 2022年第3期 23-26页

作者：姜庆辉江苏苏盐井神股份有限公司第二分公司

伴随工业自动化及工业设备的高速发展，井矿盐生产技术不断升级，现阶段，国内真空制盐的监测和控制自动化程度较高，能够通过大量的仪表控制点，集中、快速、准确地采集信息，技术操作和应急便捷可靠，技术含量较高。在工业自动化应用... 详细信息

伴随工业自动化及工业设备的高速发展，井矿盐生产技术不断升级，现阶段，国内真空制盐的监测和控制自动化程度较高，能够通过大量的仪表控制点，集中、快速、准确地采集信息，技术操作和应急便捷可靠，技术含量较高。在工业自动化应用水平不断提升的背景下，文章针对EPC真空制盐项目仪表安装准备阶段、安装阶段、调试阶段的仪表工程施工管理内容，详细探讨仪表安装和调试管理方面的关键要求。

关键词：真空制盐 EPC DCS 仪表安装调试管理

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基于电场数值加权的跨介质元胞共形新技术

物理学报 2013年第16期62卷 129-137页

作者：孙亚秀姜庆辉哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

针对时域有限差分法处理跨介质元胞现有共形技术中存在误差大、平行方向未被包含等问题,提出一种利用电场数值加权法来进行跨介质元胞共形计算的新算法.该算法不再对介电常数ε做加权平均处理,而是根据中值定理对时域有限差分法真正的... 详细信息

针对时域有限差分法处理跨介质元胞现有共形技术中存在误差大、平行方向未被包含等问题,提出一种利用电场数值加权法来进行跨介质元胞共形计算的新算法.该算法不再对介电常数ε做加权平均处理,而是根据中值定理对时域有限差分法真正的求解分量电场强度进行权值选择,并将权值乘入积分路径中.该方法同时考虑了跨介质安培环路元胞与跨介质法拉第环路元胞对结果带来的不连续影响,而且对介质界面与元胞中场分量的各种位置关系均能应用,通用性强、精度高且易于实现.利用介质填充圆波导作为数值模型来进行理论数值计算和仿真验证,比较不同共形方法的二维TE模式的特征根与理论值的偏差以及由共形技术所带来的各向相异性.数值结果表明,本文所提出算法求得的特征根最接近理论值,而且造成的各向相异性更小,从而验证了该算法在处理跨介质元胞时的有效性.

关键词：时域有限差分电场数值加权法二维TE模式跨介质元胞

通过二维层状结构搭建能量和声子势垒提高InSb热电性能

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Science China Materials 2022年第5期65卷 1353-1361页

作者：辛集武李旺李思慧陶阳许天罗裕波姜庆辉魏磊杨君友 State Key Laboratory of Materials Processing and Die and Mould Technology Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China School of Electrical and Electronic Engineering Nanyang Technological University50 Nanyang AvenueSingapore 639798Singapore

InSb是一种具有闪锌矿结构的窄带隙半导体,在光电探测器、红外热成像、霍尔器件等领域有着广泛的应用.良好的能带结构、超高的电子迁移率和无毒性质表明InSb可能是一种潜在的中温热电材料.InSb当前面临着一些关键挑战,如高导热系数和小S... 详细信息

InSb是一种具有闪锌矿结构的窄带隙半导体,在光电探测器、红外热成像、霍尔器件等领域有着广泛的应用.良好的能带结构、超高的电子迁移率和无毒性质表明InSb可能是一种潜在的中温热电材料.InSb当前面临着一些关键挑战,如高导热系数和小Seebeck系数,导致其超高的晶格导热系数,进而低的ZT值.鉴于此,我们发展了一种z wt%QSe_(2)(Q=Sn,W)纳米复合的高效策略,即通过对二维层状QSe_(2)的纳米复合,在InSb体系中引入Q_(In)^(+)和Se_(Sb)^(+)点缺陷.此外,本征WSe_(2)的价带作为势垒可以散射相当数量的空穴载流子,导致本征激发阶段的Seebeck系数升高.此外,无序分布的纳米片/粒子和位错可以有效地阻碍热流扩散,形成热声子的强散射.结果表明,3%WSe_(2)样品的功率因子提高到~33.3μW cm^(-1)K^(-2),733 K时ZT值提高到~0.82,工程输出功率密度ω_(max)~233μW cm^(-1),工程热电转换效率η~5.2%.

关键词： thermoelectric InSb energy barrier WSe_(2)nanosheets output power density

探讨NFOA-RBF神经网络的食用盐包装封口温度控制系统

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盐科学与化工 2022年第12期51卷 51-54页

作者：姜庆辉江苏苏盐井神股份有限公司第二分公司江苏淮安223003

为了更好地提升食用盐包装机的工作效率,实现更高的封口温度控制精度,有必要对现有食用盐包装封口温度控制系统进行优化。鉴于传统温度PID控制系统自适应控制程度低的问题,有意识地引入RBF神经网络,以期实现温度PID控制系统的在线调节... 详细信息

为了更好地提升食用盐包装机的工作效率,实现更高的封口温度控制精度,有必要对现有食用盐包装封口温度控制系统进行优化。鉴于传统温度PID控制系统自适应控制程度低的问题,有意识地引入RBF神经网络,以期实现温度PID控制系统的在线调节。同时,引入果蝇优化算法(NFOA),以期优化RBF神经网络初始值。通过仿真和实验,表明基于NFOA-RBF神经网络的食用盐包装封口温度控制系统精确度更高,稳定性更好,值得应用和推广。

关键词： NFOA-RBF神经网络食用盐包装封口温度控制

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基于多导体传输线理论的线束串扰模型研究

基于多导体传输线理论的线束串扰模型研究

作者：姜庆辉哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着电子设备向体积小、重量轻、多功能的方向发展,设备内部的电磁空间大大减少,干扰源频谱大幅增加,各种串扰、电磁干扰及信号完整性问题日益严重。线束作为设备或系统内部各种频谱信号传输的主要媒质,线束间引起的串扰是对系统危害最... 详细信息

随着电子设备向体积小、重量轻、多功能的方向发展,设备内部的电磁空间大大减少,干扰源频谱大幅增加,各种串扰、电磁干扰及信号完整性问题日益严重。线束作为设备或系统内部各种频谱信号传输的主要媒质,线束间引起的串扰是对系统危害最严重的一种干扰,对设备能否实现电磁兼容性至关重要。多导体传输线理论是通过场方法推导求解路的方法,且易于与其他方法结合,适合于线束串扰的研究。因此,本文以多导体传输线法作为理论研究与仿真工作的基础,用传输线链参数法研究频域问题,将其与时域有限差分法结合研究时域问题。其研究内容如下:1、分别讨论与研究了多导体传输线方程中分布参数的求取方法及主要影响因素,重点研究频域内趋肤深度对内电阻及内电感的影响,并得出传输线的链参数法求解公式。2、在研究经典时域有限差分法的场迭代结构的基础上,针对复杂电介质的共形问题,提出一种基于电场数值加权法来进行跨介质元胞共形计算处理的新技术。分析了将时域有限差分法应用于多导体传输线理论的迭代结构,研究了为实现对端接负载进行仿真而建立的边界条件,并给出单频问题、时域阶跃问题和梯形脉冲响应问题的多导体传输线理论的时域有限差分仿真结果。3、针对应用广泛的双绞线给出两点交替传输模型与离散旋转模型的模型结构。对两点交替传输模型的链参数法做了改进使其可应用到双绞线中一根导线做参考线情形,并通过提出以一种误差较小的近似链参数矩阵方程进行串扰的共差模分离来达到节约存储空间与运算时间的目的。对离散旋转模型分析了其传输链参数形式,并给出离散旋转模型传输线时域有限差分形式的模型结构,针对上述研究内容,文中均给出了仿真结果。4、研究三种常见的线束非均匀问题对多导体传输线模型产生影响的解决办法。给出了时域分析中导体内阻引起的不均匀问题通过Prony近似的累积变量法;利用前面提出的电场数值加权的共形新方法求解复杂介电常数的分布电容,使有限差分法分析复杂电介质问题结果更精确;以半径随距离线性变化的模型为例仿真分析分布参数的不均匀问题。

关键词：串扰多导体传输线时域有限差分法双绞线非均匀传输线

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演化硬件技术研究

演化硬件技术研究

作者：姜庆辉中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)

学位级别：硕士

演化硬件（Evolvable Hardware），简称EHW或E-Hard，能够像生物一样根据环境的变化而改变自身的结构以适应其生存环境，具有自组织、自适应、自修复功能。自从1992年正式提出演化硬件的构想后，经过十几年的研究发展，这一研究领域正... 详细信息

演化硬件（Evolvable Hardware），简称EHW或E-Hard，能够像生物一样根据环境的变化而改变自身的结构以适应其生存环境，具有自组织、自适应、自修复功能。自从1992年正式提出演化硬件的构想后，经过十几年的研究发展，这一研究领域正在得到越来越多的关注。通过紧密地结合演化算法与电子学的学科内容，演化硬件的研究成功开辟了实现自动化硬件设计、构建能够自适应和自修复的硬件的新途径，在航空、航天等领域都受到了极大的关注。虽然国内外对演化硬件进行了长期的研究，并且在诸如图像处理、电路设计、机器学习等领域已经付诸于一定范围的实际应用，但是演化硬件的实时性瓶颈仍是当前存在的主要问题，也是现今国内外各科研机构的研究重点。为了能够将演化硬件技术应用于更多的实际情况之中，同时实现硬件的实时重构自修复功能，在研究中必须考虑降低硬件演化的时间空间消耗，增强演化硬件的实时性。演化硬件技术主要包括两方面：演化算法和硬件演化平台。本文以提高硬件演化的实时性为目的，首先从演化算法运行速度方面出发，深入研究分析了当前已存在的演化算法，特别是其中使用较为广泛的遗传算法，对各算法的性能进行了比较，然后在已有算法的基础上，提出了收敛速度更快并且适合于硬件实现的趋向型紧凑遗传算法，最后采用所提出的趋向性紧凑遗传算法作为演化算法核心，构建离线演化硬件平台，使用所构建的平台进行常用电路的演化，从而验证了所提出算法的有效性和优越性。

关键词：演化硬件演化算法硬件自修复实时重构离线演化平台

基于多导体传输线理论的差模激励新型线束串扰模型研究

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物理学报 2015年第4期64卷 119-131页

作者：孙亚秀卓庆坤姜庆辉李千哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

传统的线束串扰模型只是在系统内共模激励的基础上建立的,没有考虑系统间差模激励下线束串扰的情况.针对差模激励下系统独立回路间线束串扰的物理问题,提出了一种基于多导体传输线理论的差模激励新型线束串扰的计算方法.该方法根据差模... 详细信息

传统的线束串扰模型只是在系统内共模激励的基础上建立的,没有考虑系统间差模激励下线束串扰的情况.针对差模激励下系统独立回路间线束串扰的物理问题,提出了一种基于多导体传输线理论的差模激励新型线束串扰的计算方法.该方法根据差模激励下线间的耦合机理,利用传输线传播横向电磁模式得到新型三导体传输线寄生参数电路及数学矩阵模型,通过镜像法以及诺埃曼公式推导出寄生参数的计算公式,并在频域内得到新型线束串扰的链参数矩阵方程,根据新型差模串扰模型始端、终端边界条件最终得到串扰电压的频域解.以差模激励下平行双线回路对其他回路受扰线的串扰为例,通过仿真受扰线不同布置情况下的串扰电压,得到了差模激励源的线束间串扰的物理规律,即受扰线位于差模回路之间时所受的串扰要远大于位于回路外时所受的串扰,并验证所提出的模型及方法可以计算不同频率差模激励引起的干扰.利用解析的方法解决了线束串扰中差模激励下的导线串扰问题,为实际中如大量导线的捆扎以及导线干扰的预测等电磁兼容问题提供了理论依据,具有指导意义,完善了多导体传输线理论在线束串扰中的应用.

关键词：多导体传输线理论线束串扰模型差模激励镜像法

高品质羟基磷灰石纳米粉体的制备及物理化学过程研究

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无机材料学报 2002年第5期17卷 985-991页

作者：宋云京温树林李木森宿庆财姜庆辉山东大学材料科学与工程学院

以含结晶水的硝酸钙和五氧化二磷的醇溶液为前驱体精心控制反应过程用溶胶-凝胶法制备出高纯且粒度均匀的纳米级羟基磷灰石粉体.通过TEM,XRD,IR和TG-DTA等方法研究了不同温度下羟基磷灰石合成各阶段的相组成、相结构变化.结果表明,在200... 详细信息

以含结晶水的硝酸钙和五氧化二磷的醇溶液为前驱体精心控制反应过程用溶胶-凝胶法制备出高纯且粒度均匀的纳米级羟基磷灰石粉体.通过TEM,XRD,IR和TG-DTA等方法研究了不同温度下羟基磷灰石合成各阶段的相组成、相结构变化.结果表明,在200、300、400℃反应产量很低,产物主要由Ca（NO3）2、磷酸乙酯和非晶HA组成,随着温度的升高,HA的含量逐渐增多,Ca（NO3）2和磷酸乙酯含量逐渐减少.其中在300、400℃出现少量的β-Ca2P2O7,和CaO.在500℃×2h处理下获得高品质的纳米级HA,与其它溶胶-凝胶法相比,本制备工艺简单,获得HA纯度高,粒度均匀,性能明显好于以前用类似方法所获得的产品,并适合大批量、纳米级HA的生产制备.

关键词：羟基磷灰石纳米粉体制备溶胶-凝胶法物理化学过程生物材料人工骨生物陶瓷