一种新的基于频域有限差分方法的小周期有机太阳能电池的光电特性

由MoO₃/Ag/MoO₃ （MAM）组成的多层膜结构非常有希望替代ITO作为有机太阳能电池中的透明阳极.然而,基于MAM结构的有机太阳能电池光吸收能力较弱.为此,引入了一种小周期短节距金属光栅,利用表面等离子激元增强活性层的光吸收.借助于频域有限差分方法求解麦克斯韦方程和半导体方程,探讨了有机太阳能电池结构的光学和电学性质.分析结果表明：与平面结构相比,活性层中的光吸收大大提高;同时,当凹槽宽度为4 nm,能量转换效率提高了49%.相关结果有助于更好地开发和利用无ITO层的有机太阳能电池.     

SiO2-BaTiO3异质双尺寸超材料结构的制备

采用垂直沉积法自组装制备了SiO2胶体晶体模板,并结合Pechini溶胶-凝胶法实现多种SiO2-BaTiO3异质双尺寸超材料结构的制备.通过X射线衍射分析仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所得粉体和光子晶体的晶型、形貌及排列方式进行测试分析.对比钛酸钡粉体,对SiO2-BaTiO3异质超材料的结构进行探讨,研究不同pH值对钛酸钡粉体的形貌和粒径的影响,进而研究不同凝胶对异质超材料结构的影响.研究结果表明异质结构中胶体晶体模板的排列更加紧密有序,缺陷减少,纳米颗粒的粒径与原钛酸钡粉体的粒径基本一致,利用不同凝胶可获得LS2、LS4、LS6型结构及层-层复合结构.     

探讨稳态法实验中的绝热问题

本文利用付立叶导热方程式 ,分析了导热系数测定仪在绝热问题上出现的漏洞与在制造上存在的缺陷 ,由此提出被测样品的侧面必须经过绝热处理 ,才能提高测量精确度的结论     

Residual stress prediction and control of Ta2O5/SiO2 multilayer based on layer structure designing

Residual stress, which can be inevitably introduced during the optical films deposition process, must be controlled in many applications since the surface deformation is caused. The residual stress is traditionally controlled by adjusting the process parameters. However, the process parameters are determined by other more desired properties in many fields. In these cases, layer structure is the only variable to change the residual stress status of the components. Ta2O5/SiO2 is most commonly used material pair in visible/near infrared （VIS/NIR） region. In this letter, stress behaviors of Ta2O5 and SiO2 single layers deposited by ion-assisted deposition （IAD） are studied. Stress-thickness linear correlation curves of the two materials are obtained, which agree with the commonly reported linear results. Based on these features, a kind of antireflection （AR） coating acted as back side coating is designed to control the residual stress of components by the layer structure designing. A series of AR coatings at 1319 nm are designed, according to residual stress status desired to introduce.     

杂环型稳定硅烯插入HF、H_2O和NH_3反应

硅烯为卡宾的硅类似物,在有机光和热化学中作为一类重要的反应活性中间体引起了化学界的广泛兴趣.杂环型硅烯是实验合成的稳定硅烯,因其在有机硅化学中的重要作用,十几年来在实验和理论上均有研究报道.本文基于单重态杂环型硅烯的特殊电子性质和丰富的化学反应性,系统探讨了几种杂环型硅烯的插入反应.使用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上研究了三种氮杂环型不饱和硅烯(1,3,4)和两种氮杂环型饱和硅烯(2,5)分别与H—X(X=F,OH,NH2)键的插入反应,阐明了插入反应的机理并对各反应的结果进行了比较.杂环型硅烯与H—X的插入反应机理类似于简单硅烯,体现了硅烯的亲电亲核的双重反应性.由反应势垒和反应热看,五种硅烯与H—X键的插入反应均为HF最容易,H2O次之,NH3最难.饱和硅烯的反应性比不饱和硅烯的反应活性高,这也间接验证了杂环型饱和硅烯在实验中较难合成.     

金属硫族非超四面体In-Sn-S团簇的合成、结构及电催化氧还原反应性能

开发由金属In和Sn参与构筑的金属硫族非超四面体(non-Tn)团簇材料,对于实现该类材料的结构多样性及丰富其光电应用十分重要。利用溶剂热法合成了一系列新的 non-Tn 团簇化合物(C₇H₁₃N₂)[InS₂] (1)、(C₇H₁₃N₂)₄[In₂S₁₁Sn₃] (2)和(C₇H₁₃N₂)₃[In₃S₁₂Sn₃] (3),其中C₇H₁₃N₂=质子化1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯。3种化合物由{SnS₄}、{InS₄}或{InS₅}三个配位单元之间以边共享或顶点共享的方式组合而成。电催化氧还原反应(ORR)研究表明,化合物1~3的还原峰电位分别为0.60、0.64和0.65 V,含有Sn(Ⅳ)的化合物2和3表现出更好的催化性能。不仅如此,Koutecky-Levich图分析表明,化合物中In和Sn的组成比例对其ORR催化路径有明显的调节作用。     

磁控溅射CNx薄膜的附着力、粗糙度与衬底偏压的关系

对磁控溅射生长在单晶Si(001)衬底上的CNx薄膜的附着力、粗糙度与衬底偏压的关系进行了研究。CNx薄膜沉积实验在纯N2的环境下进行．衬底温度(Ts)保持在350℃．衬底偏压(Vb)在0～-150V之间变化。利用原子力显微镜(AFM)和划痕试验机来测量CNx薄膜的表面粗糙度及对衬底的附着力。AFM和划痕实验的结果显示衬底偏压Vb对CNx薄膜的附着力和表面粗糙程度的影响很大，在-100V偏压下生长的CNx薄膜表面最光滑(粗糙度最小)，同时对Si(001)衬底的附着力最好。最后根据实验结果确定了在单晶Si(001)衬底上生长光滑而且附着力好的CNx薄膜的最佳实验条件。     

千瓦级COIL-UR90实验研究

 首次报导了千瓦级化学氧碘激光器（COIL）采用束转动90°环形非稳腔(UR90)的实验结果,测量了输出光斑的近场相位分布及远场强度分布, 当激光输出平均功率为2kW时,光束质量因子b =3~4。     

COIL用薄膜90°位相延迟高反射镜的研制

随着氧碘化学激光器（COIL）输出功率的不断提高，传统的膜系设计已不能满足要求。在倍频膜系的设计基础上，优化设计出了激光45°入射时对1 315 nm和632.8 nm双波长高反（HR）并在1 315 nm处具有90°位相延迟的高反射镜，其基底材料为融石英，高折射率材料为ZrO2, 低折射率材料为SiO2。然后，采用电子束蒸发手段制备了口径为200 mm的高反射位相延迟镜。最后对该延迟镜的性能进行了测试，结果表明:对632.8 nm波长的反射率大于等于95.0%，对1 315 nm波长的反射率大于等于99.8%,位相延迟在90.235°～95.586°范围内。     

大尺寸硅镜超光滑表面加工的面型控制

 使用机械-化学抛光法加工大尺寸单晶硅可获超光滑表面,但很难保证良好的面型。提出通过采用开圆孔并连续注入抛光剂的方法来避免抛光盘中心蜂窝眼的出现,可以保证得到良好的面型。最后实验达到较好的面型精度,PV值0.268λ,rms值0.065λ。