Promise of commercialization: Carbon materials for low-cost perovskite solar cells

Perovskite solar cells(PVSCs) have attracted extensive studies due to their high power conversion efficiency(PCE)with low-cost in both raw material and processes. However, there remain obstacles that hinder the way to their commercialization. Among many drawbacks in PVSCs, we note the problems brought by the use of noble metal counter electrodes(CEs) such as gold and silver. The costly Au and Ag need high energy-consumption thermal evaporation process which can be made only with expensive evaporation equipment under vacuum. All the factors elevate the threshold of PVSCs' commercialization. Carbon material, on the other hand, is a readily available electrode candidate for the application as CE in the PVSCs. In this review, endeavors on PVSCs with low-cost carbon materials will be comprehensively discussed based on different device structures and carbon compositions. We believe that the PVSCs with carbon-based CE hold the promise of commercialization of this new technology.     

不同应变率下冰破坏特性的试验研究

为研究寒区流冰对水工/船舶结构的影响,需要获得不同流速冰载荷的特征,准静态下不同应变率条件下冰材料变形至破坏的特征就成为一项重要的基础性问题。为此,开展了低温环境应变率10-2s-1至10-4s-1下淡水冰的单轴压缩试验。试验发现:随着应变率减小,极限应力由18.51MPa降低至8.44MPa,达到极限应力后,试件承载能力由瞬间消失变为逐渐降低至稳态,试件破坏形貌由劈裂转变为周向膨胀,即由脆性转变为韧性破坏,转变应变率约为10-3s-1;在双对数坐标系中,单轴压缩强度随应变率的增加近似呈线性增大。通过对应力-应变曲线进行积分,给出了不同破坏形式下冰变形至破坏的临界应变能密度,发现脆/韧转变状态下加载至破坏所需能量最大,该能量特征主要由冰中微裂纹的萌生、断面摩擦、再结晶引起。     

原位电子显微学探索固体中的离子迁移行为

离子在固体材料中的迁移是很多应用的基础,包括锂离子电池、存取器件及催化剂等。研究固体材料中的离子迁移行为是固态离子学的核心内容。微观上,固体中离子迁移的行为取决于材料微观结构所确定的局域势垒特征。因此,研究离子迁移行为与微观结构的关联至为重要。文章讲述了具有高空间分辨率的原位透射电子显微镜技术用于锂离子电池材料、阻变存储材料等体系中离子迁移行为的研究现状与发展趋势。     

Demonstration of a 4H SiC Betavoltaic Nuclear Battery Based on Schottky Barrier Diode

A 4H SiC betavoltaic nuclear battery is demonstrated. A Schottky barrier diode is utilized for carrier separation. Under illumination of Ni-63 source with an apparent activity of 4mCi/cm^2, an open circuit voltage of 0.49 V and a short circuit current density of 29.44nA/cm^2 are measured. A power conversion efficiency of 1.2% is obtained. The performance of the device is limited by low shunt resistance, backscattering and attenuation of electron energy in air and Schottky electrode. It is expected to be significantly improved by optimizing the design and processing technology of the device.     

高速摄影激光照明技术取得新进展

采用衍射型光束匀化器件及多模光纤传光和透镜耦合扩束方法,有效抑制了激光散斑与干涉条纹,解决了大视场平行光束照明时拍摄物体在成像面上的渐晕问题,实现了?300 mm大口径视场下激光均匀照明和目标的清晰成像,并成功用于柱面内爆压缩、空间碎片等精密物理实验研究中。高速摄影技术与激光照明的成功结合,可有效抑制精密物理实验中强烈自发光导致过度曝光从而大大影响成像质量的问题,获得的物理过程边界形貌更加清晰,判读更精确。     

主通道位置不固定的设施布局问题多目标优化模型及算法

以物流中心设施布局问题为对象,提出了考虑出入口及主通道位置不固定情况下的设施布局问题的多目标优化模型并设计了其改进的遗传算法。首先,以物料搬运成本最小、活动关系密切度最大和面积利用率最大为目标,构建了考虑出入口位置不固定条件下的具有I型主通道的设施布局多目标优化数学模型。然后,设计了一种改进的遗传算法,包括:改进的编码、解码方法,追加了解码修正操作,基于惩罚函数策略的适应度函数等。实例测试表明,本算法的执行效率高而且结果稳定,优化效果好,布局结果紧凑适用。     

基于虚拟现实的动车组维修性验证系统研究与设计

针对动车组维修性验证方法不足的问题,提出了采用虚拟仿真手段对维修性进行验证的方法;结合动车组系统的特点,对基于虚拟现实的动车组维修性验证系统进行了方案设计,给出了维修性验证具体流程,研究了三维虚拟样机建模的基本方法;虚拟维修性验证系统有效提高了动车组维修性设计效率,缩短了研制周期,是一种实现动车组维修性并行优化设计的有效方法。     

基于S1000D标准的动车组售后服务信息系统软件设计

本文针对标准动车组在售后服务过程中所存在的问题,提出了一种在信息化条件下,基于S1000D标准的动车组售后服务平台的设计思路与实现方法,本平台依靠可靠的无线网络环境、S1000D标准的数据规范和先进的信息化管理方式,解决了传统售后服务过程中存在的一些问题,使售后服务过程更加智能、简单,售后服务效率得到进一步提高。     

人民币汇率波动与我国房价关系的实证分析

分析了汇率影响房价的机制,利用人民币实际有效汇率、房地产价格指数和银行同业拆借利率共30组数据(2005,07～2007,12)建立了向量自回归模型(VAR),并使用协整、Granger因果检验,脉冲响应分析对人民币汇率波动与我国房地产价格之间的关系进行实证检验.研究结果表明,人民币实际有效汇率对房地产价格产生正向影响,人民币升值是引起房价上涨的格兰杰原因.在现阶段,控制因人民币升值而进入中国的境外资金过度流入房地产市场,有利于保持我国房地产价格稳定.     

CdTe量子点标记的DNA电化学传感器的研究

利用碳纳米管和CdTe量子点(QDs)组装的电化学传感器,建立了一种识别DNA的新方法.将氨基修饰的单链DNA探针共价键合固定在带有羧基的碳纳米管修饰的金电极上,然后与CdTe QDs标记的目标DNA进行杂交.利用差分脉冲法(DPV)和循环伏安法对目标DNA的固定和杂交进行表征,通过电活性指示剂柔红霉素(DNR)的DPV峰电流变化,对互补DNA、非互补DNA和单碱基错配DNA序列进行识别.与未标记CdTe QDs的目标DNA相比,标记CdTe QDs的目标DNA序列的电流响应灵敏度明显提高.DNA电化学传感器检测的优化条件:DNR的浓度为1.67×10-5 mol/L,DNA杂交时间为80 min,杂交温度为55 ℃.在1.0×10-13 ～1.0×10-8 mol/L范围,目标DNA浓度的对数值与其响应的DPV信号(还原峰电流)呈线性关系,检出限为3.52×10-14 mol/L(S/N=3,n=9),线性方程为ΔI=50.22+3.567 lgcDNA,相关系数为0.996 6.对1.0×10-10 mol/L的目标DNA样品进行重复测定,相对标准偏差为4.8%(n=5),重复性良好.