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基于Ⅲ-Ⅴ族材料制备的高效多结太阳电池最新技术进展

付蕊 , 陈诺夫 , 涂洁磊 , 化麒麟 , 白一鸣 , 弭辙 , 刘虎 , 陈吉堃

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.07.020

基于Ⅲ-Ⅴ族材料制备的多结太阳电池由于优越的性能,在空间电源领域和地面聚光方面的应用越来越受到重视.介绍了多结太阳电池的高光电转换效率机理,并从材料选择、结构设计、优化生长工艺等方面讨论了研发Ⅲ-Ⅴ族高效多结太阳电池的实现方案和最新技术进展.重点探讨了采用GaInNAs(Sb)新材料、倒置生长、半导体键合等技术方法.其中,采用半导体键合技术制备的GaInP/GaAs//GaInAsP/GaInAs四结太阳电池光电转换效率为46％,也是目前实验室最高效率.此外,分析了Ⅲ-Ⅴ族高效多结太阳电池的发展方向,并对其前景进行了展望.

关键词: Ⅲ-Ⅴ族化合物 , 高效多结太阳电池 , 半导体键合 , 晶格失配

溅射气压对硼掺杂ZnO薄膜光电特性的影响

化麒麟 , 杨培志 , 杨雯 , 付蕊 , 邓双 , 彭柳军

人工晶体学报

采用脉冲磁控溅射系统在玻璃衬底上制备了ZnO∶B薄膜,利用霍尔测试仪和紫外-可见光-近红外分光光度计及逐点无约束最优化法,研究了溅射气压(0.1 ～3 Pa)对ZnO薄膜的光学和电学特性的影响.结果表明:ZnO∶B薄膜在可见光区域内的平均透光率高于80％,近红外波段的透过率及薄膜的电阻率与溅射气压成正比；折射率n随溅射气压降低呈下降趋势,其值介于1.92 ～2.09之间；在较低的溅射气压下(PAr=0.1 Pa)获得的薄膜电阻率最小(3.7×10-3Ω·cm),且对应着小的光学带隙(Eg=3.463 eV).

关键词: 磁控溅射 , ZnO∶B薄膜 , 溅射气压 , 透过率 , 电阻率 , 折射率

溅射时间对硼掺杂ZnO薄膜性能的影响

化麒麟 , 付蕊 , 杨雯 , 杨培志

材料导报

采用脉冲磁控溅射系统在玻璃衬底上制备了硼掺杂氧化锌(ZnO∶B)薄膜,利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计和四探针测试仪研究了溅射时间与薄膜的结构、光学和电学特性的关系.结果表明:ZnO∶B是多晶薄膜,具有六方钎锌矿结构且呈c轴择优取向,其透明导电性能优良,在可见光谱范围的平均透先率超过80％,薄膜电阻率随溅射时间延长而降低至3.0×10-3 Ω·cm.

关键词: ZnO∶B薄膜 , 溅射时间 , 光电特性 , 透光率

衬底温度对电子束蒸发ZnS薄膜结构和光学特性的影响

付蕊 , 化麒麟 , 涂洁磊

人工晶体学报

采用电子束蒸发法在不同衬底温度下,150℃、200℃、250℃和300℃,制备了ZnS薄膜；用X射线衍射仪、原子力显微镜、膜厚仪和紫外-可见光-近红外分光光度计分别表征ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌和光学特性；并分析了不同衬底温度对薄膜的结构和光学特性的影响.结果表明:在硅衬底上制备的ZnS都为多晶薄膜,具有闪锌矿β-ZnS结构；随衬底温度升高呈(111)晶面高度择优取向,平均晶粒尺寸有所增大,内应力、位错密度、折射率和吸收系数有所减小,禁带宽度随之增大；衬底温度为300℃时制备的薄膜表面均匀致密,呈现较优的结构和光学性能.

关键词: 电子束蒸发 , ZnS薄膜 , 衬底温度 , 微结构 , 光学特性

绕空化器自然空化与通气空化的对比

张敏弟 , 邵峰 , 付细能 , 王国玉

工程热物理学报

本文采用高速全流场显示技术和动态应变式测力系统相结合对比了绕圆盘空化器自然空化流场与通气空化流场流动结构和影响因素。结果表明,自然空化和通气空化在流场形态上有着相同的发展过程：初生空化、带状空化、团状空化、半透明超空化和透明超空化;空化数是自然空化主要影响因素之一,通气量是通气空化主要影响因素之一。通气能够促进绕空化器空化流动发展程度。

关键词: 自然空化 , 通气空化 , 圆盘空化器 , 高速全流场显示技术 , 动态应变测力技术

绕空化器自然空化流动的研究

张敏弟 , 郭善刚 , 邵峰 , 王国玉

工程热物理学报

本文采用高速全流场显示技术、片光源流动显示技术和应变式测力系统相结合研究了圆盘空化器模型的流场.结果表明:随着来流速度增加,绕圆盘流动经过无空化到初生空化的过渡过程后,出现了初生空化、带状空化和团状空化等不同空化阶段;绕圆盘流动阻力系数不断减小,出现了空化后阻力变化梯度降低;绕空化器的流场波动幅度不断加大,但空化器所受阻力主频基本稳定.

关键词: 空化流动 , 圆盘空化器 , 高速全流场显示技术 , 片光源流动显示技术 , 应变测力技术

铸件表面合金化评述

袁中岳 , 张忠明 , 赵恒章

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2003.04.017

简要介绍了铸件表面合金化的基本情况和应用.分析了影响合金化质量的各种因素,以及存在的基本问题,并讨论了用消失模法实现表面合金化的优点.

关键词: 表面合金化 , 消失模铸造 , 铸渗法

图案化磁记录介质

钟智勇 , 荆玉兰 , 唐晓莉 , 张怀武

材料导报

在分析传统磁记录在高密度化过程中遇到的困难的基础上,指出了未来超高密度磁存储的方向,着重分析了图案化磁记录(patterned magnetic recording)对介质的要求,并简要介绍了图案化介质的制备技术.

关键词: 超高密度信息存储 , 图案化介质 , 纳米结构

官能化环氧改性超支化碱溶性聚酯

冯宗财 , 徐成刚

高分子材料科学与工程

通过丙烯酸与多官能环氧树脂反应合成官能化环氧树脂,利用官能化环氧树脂对由环氧氯丙烷和1,2,4-偏苯三甲酸酐合成的超支化碱溶性聚酯进行改性,得到官能化环氧树脂改性超支化碱溶性聚酯;研究了树脂的组成对感光性和碱溶性的影响;树脂的E0可达到4.80 mJ/cm2,反差γ可达到2.54.结果表明,由于特殊的三维球形结构,使得超支化聚合物在光致抗蚀剂中具有应用前景.

关键词: 超支化聚酯 , 官能化环氧树脂 , 光固化