氧化硅钝化的反式钙钛矿太阳能电池制备与性能

氧化镍(NiO_x)是反式钙钛矿太阳能电池中最常用的空穴传输层,但NiO_x表面存在的缺陷使NiO_x-钙钛矿界面光生载流子被严重湮灭,导致反式钙钛矿太阳能电池能量损耗大。为降低NiO_x-钙钛矿界面缺陷态密度导致的非辐射复合,提高反式钙钛矿太阳能电池的光电转换效率,提出了一种基于化学浴沉积无机钝化层-氧化硅(SiO₂)修饰NiO_x-钙钛矿界面的方法。结果表明,SiO₂可有效降低NiO_x与钙钛矿界面的缺陷密度和非辐射复合,延长载流子寿命。基于SiO₂修饰的钙钛矿太阳能电池可达到1.04 V的开路电压和19.35%的光电转换效率。     

复杂条件下FRP-混凝土界面剥离机理研究分析

从理论模型、试验研究和数值模拟讨论了影响FRP-混凝土界面粘结性能的关键因素, 分析了环境因素和加载速率对FRP-混凝土界面粘结性能以及极限承载力的影响, 指出了复杂条件下FRP-混凝土界面分析亟待解决的关键问题.     

空间公共品博弈中种群密度的影响

采用Monte Carlo数值模拟方法,对周期性边界条件下空间公共品博弈进行了研究,讨论了在学习和迁移两种策略的共同作用下,种群密度对空间分布和合作演化的影响.密度较低时,合作者与背叛者共存;随着密度的增大,合作者的比例增加;密度较高时,系统由共存态转变为纯粹的合作态;但密度足够高时,合作行为完全消失.并通过研究空间形貌,对这些不同的合作演化行为进行了分析.     

Effect of Population Density in Spatial Public Goods Game

采用Monte Carlo数值模拟方法,对周期性边界条件下空间公共品博弈进行了研究,讨论了在学习和迁移两种策略的共同作用下,种群密度对空间分布和合作演化的影响．密度较低时,合作者与背叛者共存;随着密度的增大,合作者的比例增加;密度较高时,系统由共存态转变为纯粹的合作态;但密度足够高时,合作行为完全消失．并通过研究空间形貌,对这些不同的合作演化行为进行了分析．     

苄基十四烷基二甲基氯化铵在汞电极上界面吸附的电化学张力

采用电化学界面张力测量的方法研究了表面活性剂苄基十四烷基二甲基氯化铵(TDMBA)在Hg电极上的吸附行为.在低浓度范围(0～0.07mmol/L)内,TDMBA在Hg电极上的吸附为单层吸附;而在较高浓度范围(0.10～2.00mmol/L)内,能够形成多层吸附.TDMBA在Hg电极上形成单层吸附时与形成多层吸附时的界面张力随施加电位变化有明显的区别,其临界胶束浓度分别为0.04,0.90mmol/L.在-0.7V电位下,TDMBA分子在其饱和吸附单层上的界面超量的最大值为1.452×10-6mol/m2,并据此计算出TDMBA分子的横截面积(1.143×10-18m2)和分子直径(1.207nm).     

量子化学计算对4种抗氧化肽清除自由基活性机理判别分析

多肽作为一种极具潜力的功能性食品基料,已经成为食品研究领域的热门之一。本文以大豆蛋白水解产物中的4种抗氧化肽为研究对象,采用半经验AM1和密度泛函理论(DFT)等量子化学计算方法对其清除自由基活性进行理论计算研究,通过计算原子电荷、分子总能量和供氢后的分子结构能量、能量最高占有轨道能(EHOMO)和最低空轨道能(ELUMO)等理论指标,分析了影响多肽清除自由基活性的因素,推断其作用机理。结果表明,通过计算所得理论数据预测的多肽清除自由基活性与实验测定的结果基本一致。更多还原     

血红蛋白催化导电聚苯胺合成的模板功能

利用UV-vis分光光度法对不同类型聚电解质、胶束、非胶束和混合胶束等模板导向血红蛋白(Hb)生物催化方法制备水溶性导电聚苯胺进行了研究．发现模板不同于水溶液，它不仅能提供必需的低pH值和一定量电荷密度的局部环境，还能定位、组织、并与苯胺反应。最终控制聚苯胺的类型。强酸型聚电解质(如聚苯乙烯磺酸)模板和强酸型表面活性剂分子(如十二烷基磺酸或十二烷基苯磺酸)形成的胶束模板是最理想的模板．它们能提供必需的低pH值和一定量电荷密度的局部环境促进导电聚苯胺形式的形成．当反应媒介中不能形成胶束或胶束体系中带电荷的磺酸基团之间的距离过大，则导电形式的聚苯胺不能形成．结果表明：模板在Hb催化合成导电聚苯胺过程中起重要作用。     

预应力CFRP板平板锚具承载力评估理论与试验研究

为揭示CFRP板平板锚具的锚固机理, 建立了该锚具的承载力理论模型, 并利用该模型预测CFRP板平板锚具的临界锚固长度. 通过试验获得了模型所需的锚固界面剪应力与压应力的关系式. 该模型研究了锚固区界面剪应力的纵向折减及横向压应力分布的不均匀性, 并通过试验测得了界面剪应力的纵向折减系数. 利用上述模型就平板锚具设计参数对锚固性能的影响进行了分析. 结果表明, 界面剪应力折减率随着锚固长度的增大而增大, 横向压应力分布的不均匀性随着锚固宽度的增大而增大, 增大界面压应力和夹板厚度能有效提高横向压应力分布的均匀度; 临界锚固长度随夹板厚度的增大而减小, 且当夹板达到合适厚度后继续增大, 对临界锚固长度的影响逐渐变小; 随着界面压应力的增大, 界面剪应力增大, 临界锚固长度减小; 对于工程常用CFRP板尺寸100mm×2.0mm, 当界面压应力取100MPa, 平板锚具夹板厚度取32mm时, 所需的临界锚固长度为296mm, 对应的锚具设计承载力为480kN, 理论上能使CFRP板抗拉强度获充分发挥.     

含弱界面层合梁的压电阻抗分析及参数研究

采用有限元软件ANSYS进行模拟分析, 构建了含弱界面损伤的层合结构压电阻抗(EMI)模型. 分析中选用线弹簧模型对主体结构层间弱界面损伤进行构造, 并与其他学者的解析解以及实验结果进行了对比, 验证了考虑层间滑移或脱粘效应对层合结构进行模拟分析的有效性和准确性. 然后, 基于该模型对含弱界面的微型组合钢梁进行损伤研究. 研究结果表明, 所建立的三维有限元压电阻抗模型能够清晰地检测到损伤的出现和发展. 最后, 讨论了粘结剂等其他参数对该有限元模型的影响.     

噁二唑及其衍生物的光谱分析

用HMO方法计算了5-苯基-2-(2′-苯基噁唑基-5′)1,3,4-噁二唑和5-苯基-2-(5′-苯基噁唑基-2′)1,3,4-噁二唑及其14个衍生物分子的轨道能级、电荷密度等量子化学数据。经拟合,这两类衍生物分子的前线轨道能级差△E分别与有很好的线性关系。讨论了氮原子位置不同对两类衍生物和电荷密度的影响,且预示了56个衍生物的紫外光谱的最大吸收峰波长。     

PFCVD氮化硅膜的性质与生长条件的关系

本文研究由国产DD-P 250型等离子淀积设备制备的氮化硅膜的性质与膜的生长条件的关系.俄歇分析的估算表明膜的组份在纵向分布均匀，含氧量均较低(3%以下)，任何使Si/N比增大的生长条件均会使固定界面正电荷增加，固是界面正电荷密度与陷阱密度均在10'z/cmz量级，膜的导电机理显示Poole-Frenkel发射，当Si/N比为1.25^-0.81时，膜的击穿场强为3.0~8. 5 MV/cm.     

长期荷载作用下含粘弹性界面层合板的力学行为

采用状态空间法研究了含弱界面斜交铺设复合材料层合板的力学行为. 选用Kelvin-Voigt粘弹性本构关系模拟结构的界面特性. 为了考察长期荷载作用下层合结构依赖于时间变量的力学响应, 通过递推关系在时间域内构建了一组关于层间滑移量的状态微分方程, 从而得到了结构中各物理量在任意时刻的弹性力学精确解. 通过与其他学者研究结果的比较, 验证了本研究方法的准确性和有效性. 研究结果表明, 层间弱粘结会严重影响复合材料层合结构的力学特性, 降低结构的承载力和整体刚度.     

小富勒烯C28在Si(001)-c(2×1)表面吸附的密度泛函理论研究

采用第一原理密度泛函理论方法研究了小富勒烯C28在Si(001)-c(2×1)表面的化学吸附机理.分析了吸附前后基底和富勒烯构型的变化、吸附能、电荷转移以及电子态密度.结果表明C28与Si(001)表面具有很强的相互作用;基底和富勒烯分子发生了晶格松弛和结构扭曲;C28位于Si(001)表面沟渠位置的吸附构型最稳定,吸附能达到5.00 eV;Si(001)表面沉积C28后表面导电性能明显增强.     

基于内聚力模型的快速荷载下CFRP-混凝土界面剪切剥离模拟

鉴于纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)已在混凝土结构加固中普遍应用, 能有效提高结构的承载和变形能力. 为揭示动载作用下FRP-混凝土界面的剥离机理, 本文基于ABAQUS平台, 采用内聚力模型模拟CFRP-混凝土界面层, 实现了快速荷载下CFRP-混凝土界面剥离的高效模拟. 结果表明: CFRP表面应变在加载过程中由加载端向自由端方向传递, 随着加载速率的提高, 界面承载能力也随之提高; 界面峰值剪应力也存在显著的应变率效应; 模拟结果与试验结果基本吻合, 说明了新方法的有效性.     

7种白藜芦醇及其多羟基位衍生物的清除自由基活性机理的理论预测分析

白藜芦醇是一种具有广泛抗氧化活性的多酚类天然化合物,能有效阻断自由基链式反应。为研究白藜芦醇及其相关衍生物的清除自由基的活性机理及性质,本实验设计7种白藜芦醇及其多羟基衍生物结构并构建分子模型,使用Gaussian 09软件通过密度泛函法DFT对7种分子进行量子化学计算。分析发现原子电荷分布图和前线分子轨道图能直观阐述白藜芦醇及其多羟基衍生物的活性基团;羟基位OH电荷差值和前线分子轨道π电子云密度能很好表征各羟基位活性顺序;根据前线分子轨道能级差△E及能隙Egap对照表征预测了白藜芦醇及其多羟基衍生物的活性大小以及各羟基位的活性顺序,其中各羟基的活性顺序4、4’位羟基>3、3’位羟基>5、5’位羟基,且4、4’位羟基位是主要的活性位点,其相应量化参数能作为推测分子抗氧化活性的主要指标。最终预测3,3’,4,4’,5,5’-六羟基反二苯代乙烯是7种白藜芦醇及其多羟基衍生物中抗氧化活性最高的分子结构。通过量子化学计算研究所得结果对高抗氧化活性的白藜芦醇相关衍生物结构的筛选和设计具有理论指导意义。 更多还原     

用MOS 结构同时测定少子复合寿命和产生寿命

本文报道了一种能同时确定半导体体内少子复合寿命和半导体表层空间电荷区少子产生寿命的实验技术。在处于强反型的MOS电容器上加一矩形脉冲,使其变为平带状态。此时,反型少子将注入半导体体内,并在那里复合。当脉冲结束时,尚未复合的反型少子被扫回半导体表面,MOS结构则进入深耗尽态。此后,在不变的栅压下,通过空间电荷区的少子产生,MOS结构将逐渐弛豫回到加脉冲前的强反型态。本文指出,由前一过程可确定少子复合寿命,而由后一过程可确定产生寿命,文中并分析讨论了界面态对测量结果的影响。     

考虑疲劳累积损伤的FRP-混凝土界面剥离模拟

鉴于疲劳累积损伤对FRP-混凝土界面黏结性能有重要影响, 通过统计分析既有FRP-混凝土界面疲劳剪切试验数据, 基于界面黏结疲劳退化双线性模型获得界面残余滑移量、峰值剪应力和初始刚度的疲劳退化规律, 发现随着荷载循环次数的增加, 界面残余滑移量增加, 而峰值剪应力与初始刚度均减小. 并采用基于内聚力模型的有限元法对典型界面疲劳剪切试验进行模拟, 得到了不同荷载循环次数下的界面黏结滑移关系. 模拟所得峰值剪应力、界面断裂能和界面剪切刚度与理论模型接近, 但极限滑移量大于理论模型, 黏结滑移曲线符合典型试验曲线特征. 从有限元模拟结果可知, 疲劳荷载作用会显著降低界面承载力, 但界面破坏特征并未发生显著变化.     

红色荧光材料Sr_3Ti_2O_7:Pr的合成及性能

首次合成了红色荧光材料Sr_3Ti_2O_7:Pr,经过对样品激发、发射光谱、XRD的分析,讨论了具有Ruddlesden-Popper相的Sr_3Ti_2O_7:Pr样品中存在的SrO晶面缺陷对荧光性能的影响,得出SrO层的存在使Pr~(3+)所处的晶体场强度增大、对称性下降,宇称选律部分解禁,同时使Pr-Ti间距减少,由此导致了电荷迁移态(CTS)下降,其激发与发射光谱强度比SrTiO_3:Pr约大20倍.     

感应反型层太阳电池的开路电压分析

本文应用数值计算方法研究了感应反型层太阳电池的开路电压与衬底掺杂水平、介质层固定正电荷密度及表面复合速度等的函数关系.研究结果表明,表面复合对开路电压的影响与衬底的掺杂水平有关,并且随着固定正电荷的增加而减弱.     

超晶格的理论研究

本文用半经验紧束缚法研究了(ZnSe)_n/(Ge)_(2m)(100)超晶格,计算了其能隙随层厚的变化,其结果能说明超晶格体系的准二维特性,表明(7,7)超晶格已足以模拟异质界面问题,并指出(ZnSe)_n/(Ge)_(2m)(100)超晶格的禁带中很可能存在界面态。