基于第一性原理计算的掺杂柔性黑硅吸收光谱特性分析

针对宽波段微型光谱仪缺乏宽波段柔性探测器这一难题,提出了一种在紫外-可见-近红外波段内具有高吸收效率的掺杂柔性黑硅作为探测器吸光材料。首先,基于第一性原理计算了S和F元素掺杂后柔性黑硅的电子结构、能带结构和紫外-可见-近红外波段的光学吸收特性,得到了不同元素及浓度掺杂时,柔性黑硅的光学吸收系数。其次,将第一性原理计算结果与时域有限差分算法相结合,建立了柔性黑硅的吸收光谱模型。结果表明,掺入S和F元素后柔性黑硅的能带带隙均减小,吸收截止波长发生红移,且掺杂浓度越高,光学吸收系数越大。在1 500 nm波长处,50%浓度的S元素掺杂黑硅的吸光系数是1.5%浓度的S元素掺杂黑硅的吸光系数的8.3倍,50%浓度的F元素掺杂黑硅的吸光系数是1.5%浓度的F元素掺杂黑硅的吸光系数的3倍。在相同掺杂条件下,表面具有小尺寸微结构的柔性黑硅在近红外波段具有最高的吸收效率。最后,测试了制作的柔性黑硅样品,其吸光效率在紫外-可见波段高于95%,在近红外波段为70%~80%。     

溯源于低温绝对辐射计的太阳光谱辐照度仪定标方法研究

为了提高太阳直射光谱辐照度的观测精度,对使用棱镜分光的太阳光谱辐照度仪,在可见-近红外波段开展了基于标准探测器的辐射定标方法研究。建立了可调谐激光器-积分球的辐照度定标装置,以溯源于低温绝对辐射计的标准辐照度探测器作为传递基准,通过替代法得到照度仪在可见-近红外10个波段的绝对光谱辐照度响应度,分析得到的合成定标不确定度优于0.95%。与溯源于中国计量院金点黑体的标准灯定标法进行了比对实验,两者的偏差在4.67%的范围内,证明了此辐射标准传递方法的合理性。     

二芳基乙烯类化合物用作光开关的最新研究

本文在综述二芳基乙烯类化合物各种性能的基础上,重点介绍了二芳基乙烯类化合物作为荧光光控开关、荧光共振能量转移、光致变色电开关、光致变色磁开关、光致变色液晶开关和多功能光致变色开关的最新发展动态,以及二芳基乙烯类化合物的形态对光开关性能的影响。最后对未来光存储材料的研究趋势作了展望。     

含空间位阻基团的超支化聚芴的合成、表征及稳定性研究

以1,3,5-间三溴苯和三(4-溴苯基)胺为支化核,引入9,10-二溴蒽和2,7-二溴-螺(芴-9,9-氧杂蒽)通过Suzuki反应与芴分别共聚,得到4种不同结构的超支化聚芴蓝光材料,对其结构及光物理性质进行了表征,根据退火前后荧光光谱的变化对其光谱热稳定性进行了研究.实验结果表明,引入超支化结构和高位阻基团,聚芴的荧光发射光谱热稳定性显著提高,绿光区发射现象几乎完全被抑制.     

含苝酰亚胺衍生物太阳电池材料

随着全球对能源需求的日益增加, 能源问题已成为当今世界各国经济发展过程中遇到的首要问题, 用之不竭的无污染太阳电池成为近年来研究的热点.最近苝酰亚胺衍生物在太阳电池材料的研究开发中受到越来越多的重视, 一方面是苝酰亚胺类材料价格便宜、稳定性高; 另一方面苝酰亚胺衍生物含有大的共苯环平面结构和两个亚胺环结构, 具有高的电子亲和势和很强的得电子能力, 是一种典型的n型材料.本文综述了苝酰亚胺衍生物在有机太阳电池材料中的应用,并且介绍了本课题组在该领域的研究进展, 讨论了其今后的发展方向.     

金属/介质多层膜基太阳能光热转换薄膜结构的设计与优化

理论设计对于高性能太阳能光热转换薄膜的实验制备极为重要。然而,大多数软件通常局限于正入射情况下的太阳光吸收率的优化,而无法直接对太阳能光热转换效率这一重要指标进行优化。鉴于以上问题,使用传输矩阵方法与遗传优化算法,通过改变金属/介质多层膜基太阳能光热转换薄膜中各层薄膜的厚度,直接对其光热转换效率进行优化设计。重点研究了薄膜层数、太阳光照度与工作环境温度对钨/氧化铝基(W/Al₂O₃)多层膜的影响。研究结果表明,在聚光比为1和100情况下,该膜系的最优膜层数分别为6与8。该研究结果对于高性能太阳能光热转换薄膜的实验制备具有重要的指导意义。     

高效氟磷酸盐玻璃白光荧光体制备及发光特性

采用熔融淬火方法制备了一系列Sn2+，Dy3+单掺及Sn2+-Dy3+共掺氟磷酸盐玻璃荧光体。利用紫外-可见分光光度计分别对各玻璃荧光体的透过光谱、激发光谱、发射光谱及荧光寿命等进行了测试和分析。结果发现在紫外光激发下，对于Sn2+、Dy3+单掺氟磷酸盐玻璃可分别获得高效的蓝光与黄光发射，且Sn2+单掺氟磷酸盐玻璃荧光体发光显色指数和量子效率最高；对于Sn2+-Dy3+共掺氟磷酸盐玻璃荧光体可实现高效的白光发射，且发现在Sn2+和Dy3+之间存在明显的能量传递，通过调节Dy3+掺杂浓度，两离子之间的能量转移效率亦随之改变，从而可对其白光色度进行调节。当Dy3+掺杂浓度为3 Wt%时，利用280 nm商用LED芯片激发可获得对应色坐标为(0.311，0.330)，量子效率为56.3%，亮度为6 706 cd·m-2的近纯白光发射。此外，对各类玻璃样品的DSC、导热及其他光学性能也进行了测试与计算，获得了各样品的热导率、量子效率、色坐标、显色指数等参数。研究结果表明，制备的高效氟磷酸盐玻璃完全有望作为可调谐白光发光荧光体应用于商用LED。     

侧链含酞菁铜功能基的聚苯胺的制备与性能研究

以酞菁铜、氯磺酸和氯化亚砜为原料合成酞菁铜磺酰氯,并将其与本征态聚苯胺进行反应,合成了侧链悬挂酞菁铜功能基的聚苯胺(PAnCuPc).用元素分析、红外光谱和紫外-可见吸收光谱对产物和反应中间体进行了结构表征.PAnCuPc可溶于强极性非质子溶剂.如NMP,DMF,DMSO和DMAc,甚至在常用的低沸点溶剂如THF和三氯甲烷中也有一定的溶解性.红外光谱研究表明,与本征态聚苯胺相比,侧链含酞菁铜功能基的聚苯胺的吸收峰向低频方向移动.紫外-可见吸收光谱表明,侧链悬挂酞菁铜功能基的聚苯胺在可见光区和近红外区都具有较强的吸收.透射电镜和X射线衍射研究表明,该产物具有较强的结晶性能.     

大视场偏振成像仪的相对辐射校正研究

设计了基于单像元辐射响应模型的相对辐射校正方法和流程.依据信号还原入射光的反演顺序,分析非均匀性干扰信息,依次对探测器、空间杂散光、起偏度和光学系统相对透过率进行校正.在轨测试期间,设计了基于沙漠场反射率法的多角度观测数据快速检验方法,满足了大视场偏振成像仪的相对辐射性能检测需求.实验数据表明,单点相对辐射响应差异均小...     

一种偶氮接枝聚氨酯材料的光致变色性质

采用接枝共聚的方法合成了一种具有偶氮侧基的聚氨酯材料，利用旋转涂膜法制备了该材料的薄膜。在室温下测试了该薄膜的吸收光谱和光致变色性质。并且研究了曝光时间与激光功率密度对光致变色性质的影响。发现，该材料在波长为532nm激光作用下，500nm处吸收减弱，360nm处吸收增强。随着曝光时间的延长和激光功率密度的增大，这种变化趋势增强。