龙琼
,
钟云波
,
李甫
,
刘春梅
,
周俊峰
,
范丽君
,
李明杰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00140
将平均粒径为2 μm的Si粉分散于镀铁液中,对水平稳恒磁场下复合电沉积法制备Fe-Si复合镀层过程进行了研究,探讨了磁感应强度及位向、电流密度等对Fe-Si复合镀层形貌及Si含量的影响规律.结果表明,采用竖直电极电镀时,在0-1 T 磁感应强度下,无论施加平行磁场还是垂直磁场,镀层Si含量均随着磁场强度的增加而增加,特别对平行磁场而言,镀层Si含量从无磁场的1.23％(质量分数,下同)增加到1T时的39.80％；采用水平电极电镀时,由于重力沉降效应,阴极镀层Si含量可高达37.94％,然而施加垂直磁场后,复合镀层Si含量随磁感应强度增加而急剧下降,1T时仅为2.83％,并且阴极镀层表面出现与磁场方向垂直的条状铁基质突出物,同时微米Si颗粒沿着突出物延伸方向分布.在1T磁场下,无论是水平电极还是竖直电极,施加垂直磁场电镀获得的镀层Si含量均随着电流密度的增大而减小,但竖直电极平行磁场电镀获得的镀层Si含量随着电流密度的增加而先增大后减小,在20 mA/cm2时镀层颗粒含量达到最大值.理论分析表明,施加不同位向的稳恒磁场后,电解液中形成的宏观磁流体动力学(MHD)效应和微区MHD效应,是影响复合镀层形貌和Si含量的关键原因.
关键词:
Fe-Si复合镀层
,
稳恒磁场
,
复合电沉积
,
磁流体动力学(MHD)流动
张明
,
吴元庆
,
刘春梅
,
李媛
,
陆晓东
,
周涛
,
韩贺成
人工晶体学报
为了确保晶硅太阳能电池在拥有较高光电转换效率的同时降低投入成本,本文研究了45wt%的低固相含量状态下不同粒径及振实密度的片状银粉对背面银浆性能的影响.将球形银粉经过不同时间的球磨得到不同粒径的片状银粉.用这四种银粉制成背面银浆并经过印刷烧结形成背电极,研究了粒径、振实密度对背电极烧结膜形态及电性能的影响.结果证明平均粒径为2.5 μm的片状银粉具有最高的振实密度,由其制备背电极的烧结膜最为致密,焊接强度达到8.5 N,硅太阳能电池的光电转换效率达到18.09%,可以满足目前背面银浆的商业使用需要.
关键词:
片状银粉
,
背面银浆
,
低固相含量
,
光电转换效率
刘正方
,
刘念华
,
安丽萍
,
刘春梅
材料导报
采用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了碳原子环对水分子的吸附行为,比较了不同吸附位置下体系能隙、费米能以及吸收光谱的区别.研究结果表明,碳原子环上的水分子吸附只是物理吸附,且水分子吸附位置不同对体系的电学与光学性能产生显著影响.特别是水分子的吸附为放热过程,由于水分子吸附,使体系的能隙以及费米能级发生改变,将影响体系的物理化学性质.此基础上研究了体系的吸收光谱,计算结果发现,体系的吸收峰位置会随水分子吸附位置的改变而发生振荡移动.
关键词:
碳原子环
,
水分子吸附
,
第一性原理
刘春梅
,
李俊
,
朱恂
,
叶丁丁
,
廖强
工程热物理学报
本文分别从电池启动过程、电极附着生物量、电极阻抗、电池性能等方面,比较了采用碳颗粒填充床、碳刷、碳颗粒-不锈钢网和碳颗粒-碳刷为阳极材料的微生物燃料电池的性能.结果表明,电池启动时间的长短及电极阻抗的大小顺序依次为:碳颗粒、碳颗粒-不锈钢网、碳刷和碳颗粒-碳刷电极,而电极上附着生物量的多少呈相反顺序.碳颗粒填充床生物量最少,阻抗最大,因而其电池性能最低.而碳颗粒-碳刷复合电极上附着的生物量最多,阻抗最小,因此电池的性能最高.
关键词:
碳颗粒
,
碳刷
,
碳颗粒-不锈钢网
,
碳颗粒-碳刷
,
微生物燃料电池
安丽萍
,
刘春梅
,
刘正方
,
刘念华
材料导报
基于第一性原理计算,研究了掺杂对锯齿形石墨烯纳米带电子输运性质的影响.研究发现,掺杂原子种类、掺杂位置的不同将对电子输运产生极大的影响.当中间散射区域的中心C原子被B杂质原子代替时,在电子输运谱的费米能级以下会出现一个零透射的波谷,而另一侧则不变;当带中心杂质为N原子时情况正好相反.零透射波谷的出现意味着有带隙产生,即发生了从金属到半导体的转变.当杂质原子从中心位置移到带边缘时,波谷将移到费米能级的另一侧,从而引起从受主到施主特征的转变,这是杂质原子的束缚态与边缘态相互作用的结果.
关键词:
第一性原理
,
锯齿形石墨烯纳米带
,
掺杂
,
输运性质
吴元庆
,
张金晶
,
刘春梅
,
陆晓东
,
周涛
硅酸盐通报
红外非制冷热探测器的制备,通常在CMOS读出电路上制作悬空结构来实现.传感器将吸收的热量转化为电信号由检测电路检出,但该结构吸收效率偏低.本研究提出了一种基于光栅陷光结构激发表面等离子体谐振吸收的红外探测器结构.基于电磁场理论分析了结构参数对红外光学吸收的影响,利用数值模拟的方法,研究了金属-介质-金属三明治结构红外探测器的吸收效率,并通过结构参数的优化使吸收结构对特定红外波段的吸收率达到95％以上,在整个波长范围内平均吸收效率达32.6％.
关键词:
非制冷
,
红外探测器
,
等离子体谐振
,
光栅
刘春梅
,
吴元庆
,
张金晶
,
张宇峰
,
陆晓东
,
周涛
人工晶体学报
目前关于提高红外热探测器吸收效率的研究，主要是上表面金属光栅结构的研究，该结构存在入射光被表面金属反射的问题。本研究提出了一种内部等离子体谐振吸收的红外探测器结构。分析了光栅及探测器结构参数对红外光学吸收的影响，采用COMSOL软件仿真，研究了介质-金属-介质-金属结构红外探测器的吸收效率，并通过结构参数的优化使吸收结构对特定红外波长的吸收率达到99.9%以上，在整个波长范围内平均吸收效率达37.4%。
关键词:
非制冷
,
红外探测器
,
等离子体谐振
,
光栅
吴元庆
,
张金晶
,
刘春梅
,
陆晓东
,
周涛
人工晶体学报
红外热探测器利用敏感材料的电学特性,将吸收的热量转化为电信号由检测电路检出,但其吸收效率并不理想.利用底表面光栅结构的大反射率特性,促进红外探测器结构的二次吸收,可有效提高探测器的吸收效率.基于电磁场理论,分析了结构参数对红外光学吸收的影响,利用数值模拟的方法,并通过结构参数的优化使吸收结构在整个波长范围内平均吸收效率提高了近一倍.
关键词:
非制冷
,
红外探测器
,
等离子体谐振
,
光栅
