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CZTSSe太阳电池的梯度设计

CZTSSe太阳电池的梯度设计

第九届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：郭洪玲孟汝涛王作允张毅天南开大学南开大学

由于CZTSSe吸收层体内所含元素在高温过程中的离子扩散速率相似,因此难以形成类似于CIGS薄膜中有利的梯度带隙结构,是CZTSSe太阳电池性能一直无法与CIGS太阳电池媲美的关键原因之一。根据CZTSSe太阳电池异质结退火导致元素扩散的特性及... 详细信息

由于CZTSSe吸收层体内所含元素在高温过程中的离子扩散速率相似,因此难以形成类似于CIGS薄膜中有利的梯度带隙结构,是CZTSSe太阳电池性能一直无法与CIGS太阳电池媲美的关键原因之一。根据CZTSSe太阳电池异质结退火导致元素扩散的特性及界面处存在的离子交换反应,我们设计了一个理想的梯度带隙以及新的异质结结构。本工作采用充分退火策略促进了吸收层的Cu与缓冲层的Cd的离子交换反应使得吸收层形成了Cd梯度掺杂的CZTSSe,同时CdS部分转变为P型的Cu2S。根据吸收层的导带排列可以确定其形成了一个具有梯度的Cu2S/CZTSSe:Cd/CZTSSe:Cd带隙排列(high和low代表Cd离子的掺杂浓度)。成功设计并实现的CZTSSe电池梯度带隙增加了对可见光的有效利用,提高了载流子的分离与传输、降低了界面复合和体复合,最终获得了12.25%的光电转换效率。

关键词： CZTSSe 梯度带隙退火离子交换

来源： cnki会议评论

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面向异构数据的联邦聚合算法研究

面向异构数据的联邦聚合算法研究

作者：孟续涛长春工业大学

学位级别：硕士

联邦学习作为一种具有隐私保护机制的分布式机器学习范式,它可以在不泄露原始数据的情况下实现多方协作计算。然而,客户端之间的私有数据集通常是非独立同分布的,存在数据异构性。异构环境中联邦学习的局部训练目标与全局训练目标会产... 详细信息

联邦学习作为一种具有隐私保护机制的分布式机器学习范式,它可以在不泄露原始数据的情况下实现多方协作计算。然而,客户端之间的私有数据集通常是非独立同分布的,存在数据异构性。异构环境中联邦学习的局部训练目标与全局训练目标会产生偏差,导致联邦学习的收敛速度减缓,模型性能下降。优化异构环境中联邦学习的收敛方向,提高全局模型的预测性能是现阶段联邦学习发展的主要目标之一。针对异构联邦学习任务,本文将联邦学习中的客户端选择问题建模为马尔可夫决策过程,并提出了一种新的基于深度强化学习的客户端选择策略Fed RLCS。本文引入top-p采样策略替代传统的贪婪策略,并重新设计了状态-动作空间,确保客户端选择策略的有效性。在每一轮迭代中,该策略使服务器能够从非独立同分布的数据集中选择最优的客户端子集来参与联邦学习训练,从而加速模型收敛,并在更少的通信轮次内达到目标精度。此外,考虑到资源受限条件下的客户端需求,本文优化了整个联邦学习流程,以最小化客户端的通信和计算成本。本文还构建了多样的异构联邦环境,并通过大量实验验证了Fed RLCS算法在处理联邦学习数据异构性问题上的卓越性能。此外,图神经网络的快速发展和对数据隐私的需求推动了图联邦学习的进一步发展。与传统联邦学习不同,图联邦学习领域中的异构环境构成因素还包括图拓扑结构的异构性。目前的异构联邦学习优化方法并不能很好地解决图联邦学习中的挑战。因此,如何针对图结构数据的特殊性进行算法优化,成为解决异构环境下图联邦学习问题的紧迫任务。针对异构图联邦学习任务,本文分别分析了数据异构性和图拓扑结构异构性问题,提出了一种图联邦学习优化算法Fed SGProx。为了解决数据异构性问题,我们引入了两个关键的约束项,即长期约束项和短期约束项。这两个项可以引导全局模型以无偏的方向和加速的速度收敛。为了解决孤立节点问题,我们设计了一种新的子图采样策略。该策略确保以低概率对孤立节点进行采样,从而减轻它们对局部模型的不利影响。实验结果表明,Fed SGProx方法可以提高异构图联邦学习环境中全局模型的准确率,同时消融实验也证明了所提出的两个组件的有效性。本文对异构环境中的联邦学习任务和图联邦学习任务分别给出了解决方案。在保证数据隐私安全的基本条件下,通过分析模型发散的原因并设计相应的优化算法以提高联邦学习的性能,最小化客户端的通讯成本和计算代价。本文还指出了未来需要优化的方向,以促进对异构环境中联邦学习更深入的探索。

关键词：联邦学习数据异构性深度强化学习客户端选择图神经网络

Hf对Zr-Al-Ni-Cu金属玻璃弛豫行为的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 651-659页

作者：王兴华王广涛刘小龙孟润心刘小红上海应用技术大学机械工程学院上海200240 上海交大智邦科技有限公司上海200240

通过测定快淬态和退火态比热与温度的关系,研究了Hf元素对Zr_(70)Al_(7.5)Ni_(8)Cu_(14.5)(70Zr)、Zr_(55)Al_(10)Ni_(5)Cu_(30)(55Zr)和(Zr_(0.75)Hf_(0.25))_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)(65Zr_(0.75)Hf_(0.25))厘米级金属玻璃焓和硬度弛豫的影响。结果显示:70Zr和55Zr合金的结构弛豫表现为单峰现象,在退火温度(T_(a))接近玻璃转变温度(T_(g))时出现弛豫峰;而65Zr_(0.75)Hf_(0.25)合金的结构弛豫表现为双峰现象,分别在523和648 K(接近T_(g))时出现焓弛豫峰。70Zr和55Zr合金在T_(g)温度附近出现明显的单峰弛豫行为,表明合金在T_(g)之前的整个温度范围内具有较高的抵抗退火诱导结构弛豫的能力;另一方面,65Zr_(0.75)Hf_(0.25)合金在523 K附近出现一个弛豫子峰,可能是由于Zr-Hf原子对的键合性较弱,混合焓接近于零,随后在T_(g)附近出现明显的主弛豫。65Zr_(0.75)Hf_(0.25)和(Zr_(0.5)Hf_(0.5))65Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)(65Zr_(0.5)Hf_(0.5))合金的硬度也表现出类似的双峰现象,导致第一峰的T_(a)与焓弛豫峰的T_(a)一致。结果表明,满足非晶形成三原则的Zr、Al、Ni和Cu组成的类二十面体中程有序结构在低T_(a)温度下保持稳定;只有背离非晶形成三原则的65Zr_(0.75)Hf_(0.25)和65Zr_(0.5)Hf_(0.5)金属玻璃焓弛豫和硬度弛豫出现了双峰,表明形成大块金属玻璃非必要组元的增加将导致合金结构在低温退火过程中的不稳定性。

关键词：焓弛豫硬度弛豫双级弛豫单级弛豫多组分金属玻璃

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基础研究经费部门配置的收敛性:中美比较

科学学研究 2024年第8期42卷 1666-1674,1715页

作者：孟巧爽张博孙玉涛大连理工大学经济管理学院辽宁大连116024 大连理工大学科技创新创业与产业转型研究中心辽宁大连116024

构建合理的政府基础研究经费部门配置机制是提升我国基础研究投入效率的关键。现有研究主要基于历史演变、投入规模、投入结构、投入主体等方面分析我国科技经费的配置结构,缺乏对政府内部各部门基础研究经费配置结构的深入讨论。结合... 详细信息

构建合理的政府基础研究经费部门配置机制是提升我国基础研究投入效率的关键。现有研究主要基于历史演变、投入规模、投入结构、投入主体等方面分析我国科技经费的配置结构,缺乏对政府内部各部门基础研究经费配置结构的深入讨论。结合收敛理论,探究中美政府基础研究经费部门配置的收敛机制。研究发现:(1)近10年,美国基础研究经费部门配置存在σ收敛,不同部门经费差异分化程度降低。中国基础研究经费部门配置不存在σ收敛,不同部门经费差异分化程度提升。(2)从动态趋势来看,中美基础研究经费的部门配置均存在绝对β收敛,且中国β收敛速度高于美国。尽管中国基础研究经费在少数部门配置的不均衡程度提升,但各部门经费的收敛速度较快。相关结论对优化我国基础研究经费部门配置机制,建立高效协同的基础研究经费投入格局具有借鉴意义。

关键词：政府基础研究经费部门配置 σ收敛 β收敛中美比较

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融合自监督对比学习的雾天街景语义分割算法

液晶与显示 2024年第7期39卷 990-1000页

作者：刘丽伟王芮孟续涛长春工业大学计算机科学与工程学院吉林长春130012

针对雾天环境能见度低导致街道物体识别困难、分割速度慢等问题,提出了一种融合自监督对比学习的雾天街景语义分割算法。该算法选用轻量级网络MobileNetV2作为主干网络,设计深度聚合空洞空间金字塔池化模块,并使用带有扩张系数的深度可... 详细信息

针对雾天环境能见度低导致街道物体识别困难、分割速度慢等问题,提出了一种融合自监督对比学习的雾天街景语义分割算法。该算法选用轻量级网络MobileNetV2作为主干网络,设计深度聚合空洞空间金字塔池化模块,并使用带有扩张系数的深度可分离卷积替换普通卷积丰富特征多样性。然后通过融合对比学习框架,增加语义相似像素的相似度,保持不同语义像素之间的距离,从而提高模型对小目标物体细节边缘的表达能力和辨别能力。最后提出一种新的融合损失函数,采用监督学习和自监督学习共同指导网络训练,学习深度特征表示。实验结果表明,该模型在Foggy Cityscapes数据集上的平均交并比可达到74.35%,类别平均像素准确率为83.59%,像素准确率可达到95.85%,相比语义分割网络DeepLabV3+模型分别提高了3.82%、3.99%和1.02%,同时模型参数量为2.88M,比DeepLabV3+模型的参数量缩减近55%,优化了网络计算消耗。该算法在雾天语义分割中拥有良好的性能,在降低模型参数量的同时保持了高分割精度,具有良好的鲁棒性。

关键词：语义分割自监督学习深度聚合对比学习损失函数

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光电建筑的闪电附着特性及瞬态电磁效应研究

太阳能学报 2024年第3期45卷 453-459页

作者：边晓燕庞振宇周歧斌张耀邓寅孟翰涛上海电力大学电气工程学院上海200090 上海大学机电工程与自动化学院上海200444 国网浙江电力有限公司临海市供电公司台州317000

安装在光电建筑顶部的BIPV组件遭受雷击的概率较大。为了保护光电建筑本身和内部敏感电子设备,有必要研究光电建筑的闪电附着特性及雷击电磁效应。首先,搭建光伏组件静电场模型,并通过试验验证了模型的准确性,进而通过仿真计算获得BIPV... 详细信息

安装在光电建筑顶部的BIPV组件遭受雷击的概率较大。为了保护光电建筑本身和内部敏感电子设备,有必要研究光电建筑的闪电附着特性及雷击电磁效应。首先,搭建光伏组件静电场模型,并通过试验验证了模型的准确性,进而通过仿真计算获得BIPV组件最易遭受雷击的位置。然后,基于光电建筑BIPV组件的闪电附着特性构建雷击瞬态电流和瞬态磁场方程,应用有限元法对光电建筑内部的磁场分布进行仿真计算。最后,将光电建筑内的雷击磁场分布与未安装BIPV组件的普通建筑内雷击磁场分布进行比较,结果表明:BIPV组件金属框架最外层的上边缘接闪率最高;与普通建筑相比,安装了BIPV组件的光电建筑金属框架的雷击瞬态电流分布更均匀,因此光电建筑内部雷击磁场强度安全的区域更大,雷击损害风险更低。

关键词：光电雷电电磁电流分布磁场效应 BIPV BAPV

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电场方向对一维断裂纳米通道连接处水桥结构的影响

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物理学报 2024年第9期73卷 70-77页

作者：孟现文中国矿业大学材料与物理学院徐州221116

电场影响纳米通道内的水分子的电偶极矩取向,进而影响纳米通道内的水分子的传输.为了有效发掘水分子在纳米通道内的传输特点,必须研究更复杂的纳米通道结构.最新一种构造复杂纳米通道的方式是构造断裂纳米通道.在研究断裂纳米通道内的... 详细信息

电场影响纳米通道内的水分子的电偶极矩取向,进而影响纳米通道内的水分子的传输.为了有效发掘水分子在纳米通道内的传输特点,必须研究更复杂的纳米通道结构.最新一种构造复杂纳米通道的方式是构造断裂纳米通道.在研究断裂纳米通道内的水分子的动力学特点时,通常是在零电场或单一电场方向下进行的,电场方向对断裂纳米通道内的水分子的影响机理尚不明确,这制约了部分场控分子器件的设计.为了探究该问题,本文采用分子动力学模拟方法,系统研究了电场方向从0°变化到180°的过程中,电场方向对完整纳米通道以及断裂长度分别为0.2和0.4 nm的断裂纳米通道内的水分子的占据数、传输、水桥、电偶极矩偏向等性质的影响.结果表明,在1 V/nm的电场强度作用下,这三种纳米通道内的水分子的占据数、传输等差别主要集中在电场方向与管轴夹角为90°时,此时完整纳米通道内能形成稳定的水链,断裂长度为0.2 nm的纳米通道的连接处能形成不稳定的水桥,而断裂长度为0.4 nm的纳米通道的连接处不能形成水桥.此外,模拟发现当电场极化方向与管轴夹角为90°时,增大电场的强度,断裂纳米通道连接处的水桥更容易断裂.

关键词：电场断裂纳米通道方向

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数字化时代非物质文化遗产的知识产权保护:基础、困境及应对

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科技与法律（中英文） 2024年第2期 53-63页

作者：易玲纪孟汝中南大学法学院长沙410083

步入数字时代,随着技术与经济的进步,非物质文化遗产的良性传承与发展对知识产权保护提出了更高的要求。加强非物质文化遗产数字化知识产权保护,既回应了非物质文化遗产数字化创新发展的现实需要,又与非物质文化遗产数字化保护与传承的... 详细信息

步入数字时代,随着技术与经济的进步,非物质文化遗产的良性传承与发展对知识产权保护提出了更高的要求。加强非物质文化遗产数字化知识产权保护,既回应了非物质文化遗产数字化创新发展的现实需要,又与非物质文化遗产数字化保护与传承的利益平衡需求相契合。现阶段我国非物质文化遗产数字化知识产权保护存在权利主体模糊、权利客体形态复杂、权利内容不清及权利交易不畅的现实困境。对此,为促进非物质文化遗产数字化传承与发展,可以从明晰相关权利主体、构建分层保护体系、廓清相关权利主体的利益边界及建设非物质文化遗产知识产权交易平台入手,破解当前的保护困境。

关键词：数字化非物质文化遗产非物质文化遗产数字化保护与传承知识产权保护

胶西北招远滕家金矿花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学、Lu-Hf同位素特征及对金成矿制约

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地质通报 2024年

作者：张泽涛段留安郭云成张平阳孟广安王建田中国地质大学(武汉)资源学院中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心自然资源部黄河入海口陆海交互作用野外科学观测研究站河北省地质矿产研究中心

胶西北地区金矿资源储量丰富，花岗岩常常是金矿体的容矿岩石，与金矿在空间上关系密切。招远滕家金矿是新发现的特大型金矿床，金矿体主要赋存在蚀变破碎的花岗岩中。查明花岗岩的形成时代、岩石成因、源区特征及构造环境，是了解矿床... 详细信息

胶西北地区金矿资源储量丰富，花岗岩常常是金矿体的容矿岩石，与金矿在空间上关系密切。招远滕家金矿是新发现的特大型金矿床，金矿体主要赋存在蚀变破碎的花岗岩中。查明花岗岩的形成时代、岩石成因、源区特征及构造环境，是了解矿床成因基础。本文对来自滕家矿区钻孔中不同深度两类花岗岩的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素组成进行了研究。花岗岩具有较高的Rb、K、Th、U等大离子亲石元素（LILE）、较低的Nb、P、Ti等高场强元素（HFSE），稀土元素总量较高且富集轻稀土亏损重稀土（LREE/HREE=7.10～20.59），Eu/Eu*=0.64～0.94，无明显Eu负异常；具有高Sr(436×10-6)、低Yb(0.65×10-6)埃达克质岩石的地球化学特征。花岗岩锆石U-Pb年龄平均值为158.9±2.0Ma和158.7±1.7Ma。锆石Hf同位素组成εHf（t）=-29.44～-20.89，对应亏损地幔模式年龄TDM2=2529～3065Ma。滕家矿区两种花岗岩地球化学特征一致，同属于晚侏罗世玲珑期花岗岩，岩浆起源于加厚下地壳的部分熔融，是中国东部燕山期太平洋板块俯冲引起的大规模成岩成矿事件响应。

关键词：滕家金矿花岗岩锆石U-Pb年龄地球化学 Hf同位素