柔性染料敏化太阳能电池*

本文介绍了染料敏化太阳能电池的工作原理,对其重要研究方向——柔性染料敏化太阳能电池的关键组成部分：光阳极、对电极和电解质等的国内外研究进展进行了评述,分析当前研究过程中存在的问题,并提出提高柔性染料敏化太阳能电池光电转换效率和长期稳定性的对策,对其未来的发展进行了展望.     

隧穿结对柔性衬底非晶硅/微晶硅叠层太阳电池特性的影响

采用等离子体化学气相沉积(PECVD)方法在不锈钢柔性衬底上制备了不同厚度的硅基p+/n+隧穿结,应用于非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,分析了其对太阳电池电学和光学特性的影响.发现p+层厚度增加后,电池的开路电压提高,短路电流密度减小;随着n+层厚度的变化,电池的短路电流密度和填充因子均存在一个最佳值.将优化后的p+/n+隧穿结分别应用于不锈钢衬底和聚酰亚胺衬底的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,分别获得了9.95;(AM0,1353 W/m2)和9.87;(AM0,1353 W/m2)的光电转换效率.     

Delayed feedback control experiments on some flexible structures

In recent decades,studies on delayed system dynamics have attracted increasing attention and advances have been achieved in stability,nonlinearity,delay identification, delay elimination and application.However,most of the existing work is on the theoretical basis and little is on the experiment.This paper presents our experimental studies on delayed feedback control conducted in recent years with the focus on the discussion of a DSP-based delayed experiment system.Some phenomena in our delay experiments are discussed and a few topics of interest for further research are brought forward.     

柔性低温多晶硅薄膜晶体管的弯曲稳定性

研究了以聚酰亚胺为基板的p型低温多晶硅薄膜晶体管在不同弯曲半径下的偏压稳定性。当曲率半径从15 mm变到3 mm时,在拉伸弯曲状态下,阈值电压和平坦时保持一致(Vth=-1.34 V),迁移率μsat从45.65 cm~2/(V·s)降到45.17 cm~2/(V·s),开关比增大;在压缩弯曲状态下,转移特性曲线和平坦状态保持了非常好的一致性。在最小弯曲半径为3 mm时,进行了正负偏压稳定性测试,结果表明,器件依然具有很好的稳定性。     

半柔性大分子链穿越微孔行为的研究

采用动态蒙特卡罗模拟方法,模拟半柔性大分子链在电场作用下穿越纳米孔道进入球腔的输运过程. 主要研究电场强度及半柔性大分子链的刚性强度对穿孔过程的影响.发现：平均穿孔时间τ随电场强度的增大而减小,τ与链的长度N满足标度关系τ~N^α,并且电场强度E和弯曲能b对标度指数有显著影响. 研究结果表明,当电场强度为中等时,刚性弱和刚性强的大分子的穿孔过程是完全不同的. 研究半柔性大分子链穿越微孔的行为,有助于更深入认识生物大分子在生命体内的输运过程.     

柔性电池的最新研究进展

柔性电池作为新型柔性电子设备的关键部件,得到越来越多的关注.近年来,柔性锂离子电池取得了实质性的发展,并在卷曲式显示器、触摸屏、可穿戴动力传感器和可植入医疗装置等方面得到应用.本文主要介绍柔性锂离子电池的发展现状,分别从集流体、电极材料和电解质三部分进行阐述,特别介绍拉伸性能的实现途径,根据其不同的结构特点,可以分为波形结构、点阵互联结构、纺织结构、折纸结构和电缆式结构,并提出将柔性材料与新型结构相结合可以促进柔性电池发展.同时,也对其他柔性电池体系,如锂硫电池、燃料电池和太阳能电池等的最新发展进行简单概述.最后,对目前柔性电池的发展过程中存在的问题进行了总结,并对其未来的发展方向与面临的挑战进行展望.     

柔性二羧酸铜配合物的合成与晶体结构

通过液相扩散法合成了一个新的配位聚合物Cu(CBA) PY2 (H2O)(CBA为4-(3('-)羧丙酰胺基)苯甲酸阴离子,Py为吡啶),并对该化合物进行了元素分析、红外、热重、粉末X射线衍射表征,其结构由X射线单晶衍射确定.该化合物属于单斜晶系,空间群P2/c,晶胞参数:C21 H21CuN3O6,a=2.15208(12) nm,b =0.57071 (3) nm,c=1.72977(9) nm,α=90°,β=94.3200(10)°,y=90°,R1=0.0296,wR2 =0.0801.在该配合物中,柔性二羧酸配体4-(3('-)羧丙酰胺基)苯甲酸阴离子桥联相邻的Cu(Ⅱ)离子形成一维链状结构,相邻链之间通过N-H…O和O-H…O氢键连接起来形成二维层状结构,层与层之间通过C-H…O氢键扩展成三维超分子结构.     

精密柔性传动技术在光电系统中的应用研究

传统齿轮传动存在空回和间隙等问题,难以满足光电系统高精密传动的需求。在分析了钢丝绳和钢带传动技术特点的基础上,设计了一种基于钢丝绳传动的潜望镜用1:1测角机构,以及一种基于钢带传动的光电系统用2:1传动机构。基于光学测量的方法,采用旋变测量了钢丝绳传动机构的传动误差,采用经纬仪测量了钢带传动机构的传动误差。结果显示钢丝绳传动精度可达到分级,在-110°+135°的范围内转角误差小于3.5′;钢带传动精度可达到秒级,在-3°~+3°的范围内转角误差小于11.9″,满足了潜望镜和某光电系统性能指标要求。     

光学元件狭缝柔性调节机构的设计与分析

设计了一种狭缝柔性结构的光学元件调节机构,使光学元件在具备较高调节精度的同时,保持较高的导向精度。采用弹性力学应力函数法分析了狭缝柔性结构的刚度,以径向刚度与轴向刚度的比值为目标函数,对狭缝柔性结构尺寸参数进行了优化,在不超过柔性结构材料屈服应力等约束条件下,刚度比最优值达到1 573.6,较大的刚度比值可以减小调节机构的耦合位移,从而提高机构的导向精度。该结构加工装配方便,可实现三自由度(θx-θy-Z)调节。对优化后的柔性结构进行仿真分析,结果表明:径向刚度与轴向刚度比值的仿真值为1 660.4,解析值与仿真值误差为5.23%,证明了刚度分析方法的有效性。优化后的结构,轴向调节行程为2.09 mm,绕x轴偏转角度调节行程为±16.6 mrad,绕y轴偏转角度调节行程可达到±14.4 mrad,满足光学元件调节的大行程要求。     

考虑曲率纵向变形效应的大变形柔性梁刚柔耦合动力学建模与仿真

对在平面内做大范围转动的中心刚体柔性梁系统的动力学进行了研究,建立了考虑大变形效应的系统刚柔耦合动力学模型,并进行了动力学仿真.该动力学模型不但考虑了柔性梁横向弯曲变形和纵向变形(包含轴向拉伸变形和横向弯曲变形而引起的纵向缩短项),还考虑了纵向变形对曲率的影响,称为曲率纵向变形效应.在以往的研究中,柔性梁的横向弯曲变形能往往直接使用柔性梁横向弯曲变形来表达,并没有考虑纵向变形的影响.为了考虑柔性梁纵向变形对横向弯曲变形能的影响,在浮动坐标系下使用柔性梁参数方程形式的精确曲率公式来计算柔性梁的弯曲变形能.在此基础上建立了基于浮动坐标系的考虑曲率纵向变形效应的刚耦合动力学模型.论文给出了数值仿真算例,验证了本文所建的动力学模型既能适用于柔性梁的小变形问题,又能适用于大变形问题,且较现有高次刚柔耦合动力学模型更加适用于大变形问题的处理.论文还通过与能处理柔性梁大变形问题的绝对节点坐标法的比较,验证了模型的正确性.