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Crystallization and Orientation Modulation Enable Highly Efficient Doctor-Bladed Perovskite Solar Cells

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Nano-Micro Letters 2023年第10期15卷 40-52页

作者： Jianhui Chang erming feng Hengyue Li Yang Ding Caoyu Long Yuanji Gao Yingguo Yang Chenyi Yi Zijian Zheng Junliang Yang Hunan Key Laboratory of Nanophotonics and Devices School of Physics and ElectronicsCentral South UniversityChangsha 410083HunanPeople’s Republic of China Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF) Shanghai Advanced Research InstituteChinese Academy of SciencesShanghai 201204People’s Republic of China Department of Electrical Engineering Tsinghua UniversityBeijing 100084People’s Republic of China Department of Applied Biology and Chemical Technology Faculty of ScienceThe Hong Kong Polytechnic UniversityHong Kong 999077People’s Republic of China

With the rapid rise in perovskite solar cells(PSCs)performance,it is imperative to develop scalable fabrication techniques to accelerate potential commercialization.However,the power conversion efficiencies(PCEs)of PSCs fabricated via scalable two-step sequential deposition lag far behind the state-of-the-art spin-coated ones.Herein,the additive methylammonium chloride(MACl)is introduced to modulate the crystallization and orientation of a two-step sequential doctorbladed perovskite film in ambient conditions.MACl can significantly improve perovskite film quality and increase grain size and crystallinity,thus decreasing trap density and suppressing nonradiative recombination.Meanwhile,MACl also promotes the preferred face-up orientation of the(100)plane of perovskite film,which is more conducive to the transport and collection of carriers,thereby significantly improving the fill factor.As a result,a champion PCE of 23.14%and excellent longterm stability are achieved for PSCs based on the structure of ITO/SnO_(2)/FA_(1-x)MA_xPb(I_(1-y)Br_y)_3/Spiro-OMeTAD/Ag.The superior PCEs of 21.20%and 17.54%are achieved for 1.03 cm~2 PSC and 10.93 cm~2 mini-module,respectively.These results represent substantial progress in large-scale two-step sequential deposition of high-performance PSCs for practical applications.

关键词： Crystallization regulation Orientation modulation Perovskite solar cells Doctor-blading Ambient condition

Layer-by-layer slot-die coated high-efficiency organic solar cells processed using twin boiling point solvents under ambient condition

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Nano Research 2021年第11期14卷 4236-4242页

作者： Yu Yang erming feng Hengyue Li Zichao Shen Wanrong Liu Jingbo Guo Qun Luo Jidong Zhang Guanghao Lu Changqi Ma Junliang Yang Hunan Key Laboratory for Super-microstructure and Ultrafast Process School of Physics and ElectronicsCentral South UniversityChangsha410083China Frontier Institute of Science and Technology Xi’an Jiaotong UniversityXi’an710054China Printable Electronics Research Center Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-BionicsChinese Academy of SciencesSuzhou215123China Changchun Institute of Applied Chemistry Chinese Academy of SciencesChangchun130022China

Layer-by-layer (LbL) strategy has been developed to form bulk heterojunction (BHJ) structure for processing efficient organic solar cells (OSCs). Herein, LbL slot-die coating with twin boiling point solvents (TBPS) strategy was developed to fabricate highly efficient OSCs, which matches with large-scale, high throughput roll-to-roll (R2R) industrialized mass process. The TBPS strategy could produce high-quality thin film without any additive, leading to the optimized vertical phase separation with interpenetrating nanostructures, as well as the enhanced charge transport and extraction. Thus, the power conversion efficiency up to 14.42% was achieved for [(2,6-(4,8-bis(5-(2-ethylhexyl-3-fluoro)thiophen-2-yl)-benzo [1,2-b:4,5-b′]dithiophene))-alt-(5,5-(1′,3′-di-2-thienyl-5′,7′-bis(2-ethylhexyl)benzo[1′,2′-c:4′,5′-c′]dithiophene-4,8-dione)]:2,2′-((2Z,2′Z)-((12,13-bis(2-ethylhexyl)-3,9-diundecyl-12,13-dihydro-[1,2,5]thiadiazolo[3,4-e]thieno[2″,3″:4″,5″]thieno[2′,3′:4,5]pyrrolo[3,2-g]thieno[2′,3′:4,5]thieno[3,2-b]indole-2,10-diyl)bis(methanylylidene)) bis(5,6-difluoro-3-oxo-2,3-dihydro-1H-indene-2,1-diylidene))dimalononitrile (PM6:Y6) OSCs fabricated via sequentially LbL slot-die coating using the TBPS strategy under ambient condition. The research provides a potential route for industrialized production of high-efficiency and large-area OSC devices.

关键词： organic solar cells slot-die coating twin boiling point solvent layer-by-layer(LbL) vertical phase separation

26.75 cm^(2) organic solar modules demonstrate a certified efficiency of 14.34%

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Journal of Semiconductors 2022年第10期43卷 7-27页

作者： erming feng Yunfei Han Jianhui Chang Hengyue Li Keqing Huang Lixiu Zhang Qun Luo Jidong Zhang Changqi Ma Yingping Zou Liming Ding Junliang Yang Hunan Key Laboratory for Super-Microstructure and Ultrafast Process School of Physics and ElectronicsCentral South UniversityChangsha 410083China Printable Electronics Research Center Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-BionicsChinese Academy of SciencesSuzhou 215123China College of Engineering and Computer Science Australian National UniversityCanberra 2600Australia Center for Excellence in Nanoscience Key Laboratory of Nanosystem and Hierarchical Fabrication(CAS)National Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190China Changchun Institute of Applied Chemistry Chinese Academy of SciencesChangchun 130022China College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083China

Organic solar cells(OSCs)have been developed rapidly in past years,due to the fast evolution of wide-bandgap copoly-mer donors and low-bandgap non-fullerene acceptors[1−9].At present,the highest power conversion efficiencies(PCEs)for single-junction OSCs and tandem OSCs exceed 19%and 20%,respectively[10,11].These OSCs are typically fabricated by us-ing low-boiling-point solvent chloroform(CF)with an effect-ive area<0.1 cm^(2).The doctor-blading deposition is the most advantageous technique to fabricate OSCs with low-boiling-point solvent for upscaling lab cells to industrial-scale mod-ules[12],exhibiting simple operation,low cost,and high materi-al utilization[13−15].Herein,a typical OSC material system PM6:Y6(Fig.1(a))was used to fabricate OSCs modules via doc-tor-blading deposition in ambient condition,and the influ-ence of the ambient temperature and substrate temperature on the film quality was investigated.

关键词： ambient modules boiling

基于Franc3D的水陆两栖飞机涉水结构损伤容限分析

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西北工业大学学报 2022年第3期40卷 476-484页

作者：贺尔铭李巍薛小锋贾志艳冯蕴雯西北工业大学航空学院陕西西安710072 中航通飞华南飞机工业有限公司广东珠海519090

针对两栖飞机涉水结构服役的腐蚀环境及包含水面起降冲击的随机载荷共同作用,在运输机TWIST标准载荷谱的基础上,加入水动力载荷对应的载荷水平及频次,编制了涉水结构的模拟随机载荷谱;运用Willenborg/Chang超载迟滞模型考虑了水动力高... 详细信息

针对两栖飞机涉水结构服役的腐蚀环境及包含水面起降冲击的随机载荷共同作用,在运输机TWIST标准载荷谱的基础上,加入水动力载荷对应的载荷水平及频次,编制了涉水结构的模拟随机载荷谱;运用Willenborg/Chang超载迟滞模型考虑了水动力高幅超载对结构裂纹扩展的迟滞效应,建立了水陆两栖飞机涉水结构损伤容限分析的工程方法。以某型飞机典型涉水结构的常见孔边裂纹为例,利用Franc3D裂纹扩展分析软件分析了涉水结构在腐蚀环境、随机载荷谱共同作用下的裂纹扩展寿命,并通过剩余强度分析确定了保持结构适航性的检查门槛值和检查间隔。文中提出方法简易可行,为水陆两栖飞机涉水结构损伤容限分析及维修计划制定提供了理论依据。

关键词：水陆两栖飞机裂纹扩展随机载荷谱损伤容限分析 Franc3D

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大型客机发动机振动载荷传递特性研究

西北工业大学学报 2012年第3期30卷 384-389页

作者：陈熠贺尔铭扈西枝韩峰西北工业大学航空学院陕西西安710072 中国商飞上海飞机设计研究院上海200232

高涵道比涡扇发动机的振动冲击频段向低频转移,使得飞机舱内噪声频率分布中的低频结构传递噪声变得更加突出。为了研究发动机振动载荷通过机翼向机身传递的中低频振动特性,文章针对真实客机的结构动力特性,创新地提出了机翼双梁动力学... 详细信息

高涵道比涡扇发动机的振动冲击频段向低频转移,使得飞机舱内噪声频率分布中的低频结构传递噪声变得更加突出。为了研究发动机振动载荷通过机翼向机身传递的中低频振动特性,文章针对真实客机的结构动力特性,创新地提出了机翼双梁动力学模型概念,建立了"吊架-机翼-机身"全机动力学有限元模型;基于发动机的振动载荷谱,分析了发动机振动通过机翼向机身结构传递的载荷特性,为后续舱内噪声预计提供了数据输入;并仿真辨识了发动机振动传递的主路径,为舱内声学设计及发动机隔振安装提供了基础数据。文中研究结果对我国大型客机的减振降噪设计工作有重要的工程参考价值。

关键词：发动机振动结构传递噪声隔振传递路径

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民机复合材料结构修理容限确定方法研究

西北工业大学学报 2020年第4期38卷 695-704页

作者：王辰贺尔铭赵志彬刘志琪薛小峰冯蕴雯西北工业大学航空学院陕西西安710072

为解决民机复合材料结构实际修理过程中判断要不要修、能不能修的修理容限问题,根据已有成果和不足,提出了2种复合材料结构修理容限的完整求解方案和流程(基于波音公司修理验收要求的修理容限,满足设计许用应变值的修理容限),重点解决... 详细信息

为解决民机复合材料结构实际修理过程中判断要不要修、能不能修的修理容限问题,根据已有成果和不足,提出了2种复合材料结构修理容限的完整求解方案和流程(基于波音公司修理验收要求的修理容限,满足设计许用应变值的修理容限),重点解决如何在同时考虑维修经济性和结构安全性情况下合理确定复合材料结构的修理上限;然后以受压复材加筋壁板为例,考虑穿孔损伤形式,结合有限元分析,分别应用2种求解方案计算了加筋壁板的修理容限。结果表明:2种修理容限求解方案得到的同一复材加筋壁板修理容限结果比较接近且合理,证明了2种修理容限确定方法的可行性,为民机复材结构损伤的工程化评估提供参考。

关键词：民机复材结构修理容限有限元损伤评估

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阳离子染料可染尼龙6制备及性能

高分子材料科学与工程 2016年第10期32卷 23-29页

作者：熊力堃丁尔民封其都谭延坤刘冬青尹翠玉天津工业大学天津市先进纤维与储能技术重点实验室天津300387 浙江义乌华鼎锦纶股份有限公司浙江金华322000

以己内酰胺(CPL)为原料,在聚己内酰胺(PA6)的缩聚阶段加入间苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)和聚乙二醇2000(PEG 2000),制备了阳离子染料可染PA6(ECD-PA6)。通过染色实验、差示量热扫描、热失重分析、X射线衍射分析、流变测试等探讨了5-SSIP... 详细信息

以己内酰胺(CPL)为原料,在聚己内酰胺(PA6)的缩聚阶段加入间苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)和聚乙二醇2000(PEG 2000),制备了阳离子染料可染PA6(ECD-PA6)。通过染色实验、差示量热扫描、热失重分析、X射线衍射分析、流变测试等探讨了5-SSIPA和PEG的加入对阳离子染料可染PA6染色性能、结晶性能、热力学性能和流变性能等的影响。结果表明,随着5-SSIPA加入,聚合物染色性提高,聚合物相应的熔融和结晶的温度范围变宽,同时分解温度降低,热稳定性良好,且聚合物熔体黏度上升,损耗模量(G″)增加;PEG的加入使得CD-PA6聚合物晶型改变,染色性进一步提高,且能有效加强聚合物分子链的流动性,降低聚合物熔体黏度,熔体弹性响应更明显。

关键词：聚己内酰胺阳离子染料染色性间苯二甲酸-5-磺酸钠聚乙二醇共聚

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企业以高科技公司形式上市的实证研究

现代财经（天津财经大学学报） 2001年第6期21卷 30-34页

作者：冯振环齐二石天津财经学院企管系天津300222 天津大学管理学院天津300072

不论是上市公司总数 ,还是总市值和流通市值 ,天津市均低于全国平均水平。为探其原因 ,本文首先就我市三家拟上市公司之间、它们和市场总体同类型上市公司、高科技上市公司作了对比分析。然后分析了我国企业改制上市新的发展趋势。最后... 详细信息

不论是上市公司总数 ,还是总市值和流通市值 ,天津市均低于全国平均水平。为探其原因 ,本文首先就我市三家拟上市公司之间、它们和市场总体同类型上市公司、高科技上市公司作了对比分析。然后分析了我国企业改制上市新的发展趋势。最后在此基础上 ,有针对性地提出了企业走高科技上市之路的对策建议。

关键词：企业上市公司高科技公司实证研究

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镧改性活性炭纤维高效吸附去除对苯醌

环境工程学报 2016年第4期10卷 1638-1644页

作者：李国亭冯艳敏柴晓琪刘二明王庆同张昊华北水利水电大学环境与市政工程学院郑州450011 河南中源化学股份有限公司南阳474750

水处理中稀土元素一般用于砷、磷等无机污染物的吸附去除,将稀土元素镧负载在活性炭纤维上,首次用于吸附去除水中的有机污染物对苯醌。研究发现,经0.01 mol/L的La(OH)3和超声处理的活性炭纤维吸附去除对苯醌的效率最高。改性活性炭纤维... 详细信息

水处理中稀土元素一般用于砷、磷等无机污染物的吸附去除,将稀土元素镧负载在活性炭纤维上,首次用于吸附去除水中的有机污染物对苯醌。研究发现,经0.01 mol/L的La(OH)3和超声处理的活性炭纤维吸附去除对苯醌的效率最高。改性活性炭纤维对对苯醌的吸附去除受p H的影响较大,在酸性和中性条件下的吸附效果较好。对吸附动力学数据进行线性和非线性模拟,结果表明,准二级动力学模型更适合描述吸附动力学过程。热力学研究表明,对苯醌在改性活性炭纤维(ACF-2)表面以单分子层吸附为主,经Langmuir吸附等温方程模拟,298 K时对苯醌在ACF-2上的最大吸附量为149.4 mg/g。同时,降低反应温度利于吸附去除对苯醌,表明该吸附过程为自发放热的反应过程。

关键词：活性炭纤维镧对苯醌吸附水质净化