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宽带隙钙钛矿基二端叠层太阳电池复合层的研究进展

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无机材料学报 2023年第9期38卷 1031-1043页

作者：董怡曼谭占鳌北京化工大学北京软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029

单结太阳电池的能量转换效率从根本上受限于Shockley-Queisser(S-Q)理论极限,二端叠层结构可同时解决单结器件中面临的光谱失配和热弛豫能量损耗问题,是突破S-Q极限最有前途的实用技术。二端叠层太阳电池中的复合层作为中间层的重要组分... 详细信息

单结太阳电池的能量转换效率从根本上受限于Shockley-Queisser(S-Q)理论极限,二端叠层结构可同时解决单结器件中面临的光谱失配和热弛豫能量损耗问题,是突破S-Q极限最有前途的实用技术。二端叠层太阳电池中的复合层作为中间层的重要组分,为来自两侧的电子和空穴提供复合位点,避免了电荷堆积造成的开路电压损失并促进了电流流通,是实现高性能叠层器件的关键因素之一。理想的复合层应具有较高电导率以提高电荷复合速率、高光学透过率以保证后结子电池的有效光吸收、良好的化学稳定性以降低溶剂对子电池的溶解伤害以及较低的制备成本以推动叠层电池的商业化生产进程。目前已有多种材料被应用于二端叠层太阳电池中,如薄金属、透明导电氧化物、导电聚合物、氧化石墨烯等,在钙钛矿-钙钛矿、钙钛矿-有机、钙钛矿-晶硅叠层器件中发挥了重要作用。本文归纳了不同类型叠层太阳电池复合层的研究进展,系统介绍了复合层的种类、设计原则、制备工艺等,对比其优缺点并提出了复合层目前存在的问题和面临的挑战,为制备高效叠层电池提供了有益参考。

关键词：二端叠层太阳电池复合层透明导电氧化物薄金属氧化石墨烯综述

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消失模镁合金表面合金化/陶瓷化复合层研究

材料热处理学报 2011年第5期32卷 121-126页

作者：陈东风董选普樊自田马戎华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

采用消失模铸造工艺,进行了镁合金表面制备合金化/陶瓷化复合层研究。选用金属铝粉作为合金化主要元素,PbO-ZnO-Na2 O系低温玻璃粉为制备陶瓷涂层的主要材料。在真空度为-0.06 MPa,温度为800℃条件下浇注,在基体的表面形成了一定厚度合... 详细信息

采用消失模铸造工艺,进行了镁合金表面制备合金化/陶瓷化复合层研究。选用金属铝粉作为合金化主要元素,PbO-ZnO-Na2 O系低温玻璃粉为制备陶瓷涂层的主要材料。在真空度为-0.06 MPa,温度为800℃条件下浇注,在基体的表面形成了一定厚度合金化/陶瓷化复合层,用来提高基体的耐磨和耐蚀性。扫描电镜、线扫描分析、能谱分析用于研究复合层的微观组织结构和成分分布。与单一的表面陶瓷化相比,表面的陶瓷层和合金层形成良好的结合界面。显微硬度测试表明,从表面至基体复合层的硬度成梯状分布,硬度值的变化与单一的陶瓷层相比有一个过渡区,合金层有利于提高表面陶瓷层与基体的界面结合质量。

关键词：消失模铸造镁合金复合层结合界面显微硬度

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岩石-钢纤维混凝土复合层抗压强度预测模型

岩土力学 2021年第3期42卷 638-646页

作者：陈猛崔秀文颜鑫王浩王二磊东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 东北大学智慧水利与资源环境科技创新中心辽宁沈阳110819 武汉理工大设计研究院有限公司湖北武汉430070

为了研究岩石-钢纤维混凝土复合层单轴抗压强度的计算方法,对岩石、钢纤维混凝土和岩石-钢纤维混凝土(R-SFRC)复合层试件进行单轴压缩试验,分析混凝土强度等级(C30、C40和C50)和纤维掺量(0、40、60和80 kg/m^(3))对钢纤维混凝土和复合... 详细信息

为了研究岩石-钢纤维混凝土复合层单轴抗压强度的计算方法,对岩石、钢纤维混凝土和岩石-钢纤维混凝土(R-SFRC)复合层试件进行单轴压缩试验,分析混凝土强度等级(C30、C40和C50)和纤维掺量(0、40、60和80 kg/m^(3))对钢纤维混凝土和复合层单轴抗压强度的影响规律,应用RFPA2D模拟复合层单轴压缩损伤过程和应力-应变曲线,基于Mohr-Coulomb屈服准则建立R-SFRC复合层抗压强度预测模型。结果表明,复合层试件单轴抗压强度介于岩石和混凝土抗压强度之间,复合层中岩石和混凝土界面的相互约束改变了各层的受力状态,复合层中岩石强度降低而混凝土强度增大,复合层极限抗压强度为复合层中的混凝土强度。复合层试件的抗压强度随混凝土基体强度和钢纤维掺量的增大而增大,混凝土基体强度对复合层试件的抗压强度影响更显著;不同材料的复合层单轴抗压强度数值模拟值和理论计算值相对于试验值的误差范围分别为-5.41%~-0.69%和-8.67%~-1.21%,数值模拟和理论计算模型可用于复合层单轴抗压强度预测。

关键词：岩石钢纤维混凝土复合层抗压强度数值模拟 Mohr-Coulomb屈服准则

CrMoCu铸铁离子氮碳共渗/渗硫复合层的微观结构

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材料热处理学报 2011年第11期32卷 145-150页

作者：李新马世宁邱骥刘吉延刘谦装甲兵工程学院再制造工程系北京100072

利用SEM、TEM、EDS、X射线衍射及电子衍射等表面分析技术,研究了在CrMoCu合金铸铁表面制备的离子氮碳共渗/渗硫复合层的微观结构,探讨了氮碳共渗处理对渗硫层形成的影响规律。结果表明:氮碳共渗表面形成的微观粗糙为与硫接触反应提供了... 详细信息

利用SEM、TEM、EDS、X射线衍射及电子衍射等表面分析技术,研究了在CrMoCu合金铸铁表面制备的离子氮碳共渗/渗硫复合层的微观结构,探讨了氮碳共渗处理对渗硫层形成的影响规律。结果表明:氮碳共渗表面形成的微观粗糙为与硫接触反应提供了丰富界面及表面缺陷,同时氮碳共渗形成的ε相Fe3N的晶体结构类型与渗硫层的FeS的晶体结构相同,因此与在基体表面渗硫相比,有利于渗硫层的形成。

关键词：离子氮碳共渗离子渗硫复合层微观结构复合处理

高温后水泥砂浆-花岗岩复合层动态力学性能试验研究

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振动与冲击 2024年第11期43卷 176-184页

作者：顾琳琳尹克飞王振吴汩何鹏涛南京理工大学安全科学与工程学院南京210094 南京理工大学机械工程学院南京210094 南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京210012

为研究高温后水泥砂浆-花岗岩复合层的动态力学特性,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)设备,以温度和加载速率为可变参数,开展了复合层试件动态压缩试验及静压对比试验。结果表明:动态抗压强度和动态强度增长因子(dynamic intensity factor,... 详细信息

为研究高温后水泥砂浆-花岗岩复合层的动态力学特性,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)设备,以温度和加载速率为可变参数,开展了复合层试件动态压缩试验及静压对比试验。结果表明:动态抗压强度和动态强度增长因子(dynamic intensity factor, DIF)均有显著的应变率效应,应变率低于45 s~(-1)时DIF随温度升高单调减小,高于45 s~(-1)后DIF随温度升高先减小后增大;高温后复合层界面黏结减弱,随着温度升高水泥砂浆和花岗岩破坏形态差异化增大;复合层试件削波耗能特性表现出加载速率低敏感和温度高敏感。峰值应力比和耗能率不随加载速率的改变而发生明显变化,高温后复合层等效波阻抗下降,削波能力得到增强而耗能效果受到削弱;随着温度升高,入射能更多地转化为反射能,透射能及破坏耗能的占比下降。

关键词：分离式霍普金森压杆(SHPB) 复合层高温冲击荷载动态力学性能

双液金属复合耐磨板厚度对复合层组织和性能的影响

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材料工程 2016年第8期44卷 17-22页

作者：朱永长魏尊杰荣守范宋春梅哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨154001 佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江佳木斯154007

利用双液铸造液膜连接工艺制备大平面的低碳钢/高铬铸铁耐磨板。采用SEM,EDS对复合层进行组织观察及成分分析。结果表明：不同厚度的复合板从低碳钢侧至高铬铸铁侧可以分为低碳钢→珠光体过渡层→复合层→高铬铸铁过渡层,双金属复合层... 详细信息

利用双液铸造液膜连接工艺制备大平面的低碳钢/高铬铸铁耐磨板。采用SEM,EDS对复合层进行组织观察及成分分析。结果表明：不同厚度的复合板从低碳钢侧至高铬铸铁侧可以分为低碳钢→珠光体过渡层→复合层→高铬铸铁过渡层,双金属复合层完全实现了冶金结合。通过对复合层区域进行显微硬度分析,从低碳钢至高铬铸铁侧的显微硬度在345~1260HV范围梯度分布。复合层的显微组织主要为γ-Fe＋粒状碳化物。高铬铸铁过渡层奥氏体组织呈现垂直复合层方向的树枝状生长,并随着耐磨板厚度的增加,奥氏体生长的方向性逐渐消失。根据低碳钢的温度变化初步建立了相关的温度场数学模型。

关键词：双液金属耐磨板复合层液膜连接工艺

岩石–钢纤维混凝土复合层动态压缩性能试验研究

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岩石力学与工程学报 2020年第6期39卷 1222-1230页

作者：陈猛王浩齐迈李艺王述红王二磊东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 东北大学智慧水利与资源环境科技创新中心辽宁沈阳110819 武汉理工大学设计研究院有限公司湖北武汉430070

为研究冲击荷载下岩石–钢纤维混凝土复合层抗压性能,利用分离式霍普金森压杆对岩石、钢纤维混凝土和岩石–钢纤维混凝土复合层试件进行了6种应变率下的动态压缩性能试验,并与各类试件的静态抗压强度进行对比分析。结果表明钢纤维混凝... 详细信息

为研究冲击荷载下岩石–钢纤维混凝土复合层抗压性能,利用分离式霍普金森压杆对岩石、钢纤维混凝土和岩石–钢纤维混凝土复合层试件进行了6种应变率下的动态压缩性能试验,并与各类试件的静态抗压强度进行对比分析。结果表明钢纤维混凝土可以有效增强复合层的静态和动态抗压强度,岩石–钢纤维混凝土复合层的动态抗压强度、耗散能和动态强度增长因子(DIF)均具有显著的应变率效应;在相近应变率下复合层的动态抗压强度和耗散能均随钢纤维掺量增大而增大,当钢纤维掺量为80 kg/m^3时复合层的动态抗压强度和耗散能比无钢纤维时最大增幅分别为30.1%和53.9%;钢纤维掺量不大于60kg/m^3可以有效增大复合层的DIF。复合层试件的损伤特征随应变率增大分为4种类型,即混凝土层出现周边张应变破坏、裂纹贯穿复合层、留芯破坏和整体破碎。岩石–钢纤维混凝土复合层的动态力学性能可以为支护结构在冲击荷载下的作用机制提供研究基础。

关键词：岩石力学钢纤维混凝土复合层动态压缩性能分离式霍普金森压杆应变率

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H90/钢反向凝固复合层的厚度变化规律

特种铸造及有色合金 2003年第2期23卷 16-18页

作者：李宝绵许光明崔建忠东北大学

以 0 8Al钢作为母带 ,H90黄铜作为复合层材料 ,系统地研究了反向凝固复合工艺中浸渍复合时间、铜液的温度以及钢带的预热温度和厚度对黄铜复合层厚度变化的影响规律。研究结果表明 :随浸渍复合时间的增加 ,复合层的厚度变化经历了凝固... 详细信息

以 0 8Al钢作为母带 ,H90黄铜作为复合层材料 ,系统地研究了反向凝固复合工艺中浸渍复合时间、铜液的温度以及钢带的预热温度和厚度对黄铜复合层厚度变化的影响规律。研究结果表明 :随浸渍复合时间的增加 ,复合层的厚度变化经历了凝固生长、平衡相持和回熔 3个阶段 ;铜液温度以及钢带预热温度和厚度变化不改变复合层厚度的变化规律 ,但对各阶段的持续时间和复合层的厚度有影响 ;钢带越厚以及铜液的温度和钢带的预热温度越低。

关键词：反向凝固复合带复合层复合比

纳米Ni-Al_2O_3复合层的超声电沉积制备

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功能材料 2004年第6期35卷 776-778页

作者：吴蒙华李智夏法锋傅欣欣大连大学机械工程系辽宁大连116622 大庆石油学院机械系黑龙江大庆151400 东北大学材料学院辽宁沈阳110004

　采用超声电沉积方法在常用金属表面制备纳米Ni Al2O3复合层。在试验的基础上,研究了超声波机械扰动效应对电解液传质过程的作用,超声波空化效应对纳米粒子团聚的抑制作用,脉冲电参数对控制晶粒成核及生长的作用。获得了由镍晶(20～60... 详细信息

　采用超声电沉积方法在常用金属表面制备纳米Ni Al2O3复合层。在试验的基础上,研究了超声波机械扰动效应对电解液传质过程的作用,超声波空化效应对纳米粒子团聚的抑制作用,脉冲电参数对控制晶粒成核及生长的作用。获得了由镍晶(20～60nm)和纳米Al2O3粒子构成的纳米级复合层。

关键词：纳米Ni-Al2O3 复合层超声-电沉积制备