钙钛矿光伏电池封装材料与工艺研究进展

钙钛矿太阳能电池作为第3代新概念太阳能电池,具有高光电转换效率、低成本和可柔性加工等优点,近年来发展迅速,其光电转换效率从一开始的3.8%增长到近期的25.5%,逐渐比肩硅电池,已接近商业化应用水平。目前,实现钙钛矿太阳能电池产业应用的关键环节在于电池封装,它不仅可以解决钙钛矿光伏器件稳定性问题,还可以实现电池安全、环保和延长使用寿命等要求。结合近十几年来钙钛矿光伏电池封装材料和封装工艺两方面的发展现状,文中介绍了钙钛矿电池封装领域取得的成果和存在的不足,讨论了目前现有封装技术的优缺点,以及它们适用的不同器件类型。着重在不同温度湿度条件下,比较了不同封装材料性能、封装工艺条件对钙钛矿电池效率及稳定性的影响,归纳出影响钙钛矿电池薄膜封装效果的3个关键因素： 聚合物的弹性模量、水蒸气透过率、加工温度。比较了不同聚合物薄膜封装材料适宜的加工温度、优缺点及加工成本。可以看出,随着钙钛矿光伏电池工业化需求的强烈增长和人们对其封装材料研究的不断深入,研究适合大面积生产和光伏建筑一体化的新型功能聚合物封装材料将是必然趋势。     

油井用相变微胶囊的制备与性能

针对深水固井作业过程中水泥水化放热较大,易致使环空地层天然气水合物分解的技术难题,本文以石蜡为芯材,碳酸钡为壁材,制备了一种油井用相变微胶囊。首先,利用FT-IR、DSC、TGA与SEM对相变微胶囊的化学组成、热性能与微观形貌进行了表征。结果表明：相变微胶囊的封装效率为67.40%,具有较高的封装效率和良好的潜热储存能力。其次,对粒径分布与润湿性能进行了测试。结果表明：微胶囊颗粒平均粒径为4.946 μm,小于水泥颗粒粒径17.201 μm,可较好的镶嵌在水泥石中,并充填于水泥水化产物之间,减小对水泥石力学性能的负面影响;微胶囊与水的静态接触角为46.8°,具有良好的亲水性能,可应用于水基的水泥浆环境中。最后,将微胶囊应用于水泥浆体系,研究了水泥浆的水化温升和水化热。结果表明：与空白水泥浆相比,加入12%相变微胶囊水泥浆的最高水化温升与水化热（48 h）分别下降了14.56%和43.23%。      

导热高分子材料的制备及其应用研究进展

导热高分子材料的制备能够为有机高分子在发光二极管、电子封装材料、工程材料等领域中的应用提供新的思路,进一步拓展了高分子材料的应用范围.本文在介绍导热型高分子材料制备方法的基础上,对新型导热高分子的开发情况进行了综述,包括热塑性、热固性等本征型导热高分子,以及以金属粒子及其氧化物、氮化物、碳材料等作填料的填充型导热高分子...     

一类高折射率光固化有机硅树脂的性能研究

光固化有机硅材料兼具光固化的高效、能耗低和环保以及有机硅树脂优异的耐温、耐候性和电绝缘性能,因此,在LED等电子器件封装方面受到广泛关注.本文研究了自制的3种含丙烯酸酯基团的光固化苯基有机硅预聚物KDS-10、KMDS-03和KMS-03的光固化特性、光学性能和热稳定性能.结果表明,这些有机硅预聚物的折光指数随苯环含量的增加而增高,苯环含量从22.3%到37.7%,折光指数相应从1.496到1.542;3种预聚物与多种丙烯酸酯相容性好,用双官能的TPGDA作稀释剂,固化反应速率最快,丙烯酸酯基团的转化率也最高;光引发剂TPO引发的光固化反应速率和转化率均最高;高折射率有机硅预聚物KDS-10光固化后的薄膜具有优异的光学性能,在550 nm处的透过率为92.54%;玻璃化转变温度约为-17.41℃,起始分解温度为385℃.     

用于电热转化、存储与利用的导电相变材料

电能和热能作为生活生产中最大的供应端和消耗端,二者间的转换、存储与利用在能源体系里占据了重要的一环。因此,研发高效率的电热转换-存储功能材料,在能源、环境和气候危机频现的今天,具有重要的意义。相变材料的储热密度高、相变时吸放热而温度不变,在热能存储中具备独特的优势。然而大多数相变材料的本征低电导率与当下储能系统的功率要求不匹配,通过与导电材料结合得到电热转化的相变复合材料可以有效地改变这种情况。本文对电热转换相变材料最新研究进展进行了综述,从电热转换相变材料的功能机制、影响因素和应用三个方面,对添加导电填料、负载导电骨架或导电高分子聚合的复合相变材料进行了综述与比较。最终对此领域未来的研究方向和重点进行了展望。     

高分子基金属复合材料的前沿应用

高分子基金属复合材料作为一种具有独特物理属性的功能材料,兼具金属的高导电导热性以及加工便利性。近年来,高分子基金属复合材料成为科技前沿热点。复合材料不仅在芯片堆叠、集成电路和系统集成等高精度封装中实现技术突破,而且为医疗传感装置、柔性显示屏和软体机器人的开发提供了新思路。本文系统介绍了高分子基金属复合材料,从工作性能、应用概况及市场分析等方面总结其在电子封装、柔性显示、医疗传感和电磁屏蔽领域的的研究现状。     

ZnO纳米棒阵列到纳米管结构的自转化机制及其在相变封装材料中的应用

In the emerging field of nanoscience, tubular structures have been attracting remarkable interest due to their well-defined geometry, high specific area, and exceptional physical and chemical properties. Among them, oriented ZnO tubular arrays are regarded as promising candidates for various applications such as optoelectronics, solar cells, sensors, field emission, piezoelectrics, and catalysis. Although template-directed and selective dissolution synthesizing strategies are commonly used to prepare ZnO nanotubes, repeatability and large scale preparation are still challenging. In this study, ZnO nanotube arrays were controllably prepared by tuning the hydrothermal parameters, without the use of any additives. The mechanism underlying the self-conversion of ZnO nanorods to nanotubes was comprehensively studied based on the surface energy theory. It has been proved that the metastable top surface of the ZnO nanorods dissolves preferentially to reach a stable state during the hydrothermal growth. The specific surface energy of different crystal faces of ZnO nanorods was calculated using molecular dynamics simulation. The top surface of the ZnO nanorod, the Zn-terminated [0001] face, demonstrated much higher surface free energy than did the lateral faces, which indicated that the self-dissolution of top face (002) is energetically favorable. The self-conversion behavior of ZnO nanorod arrays with different diameters was specifically investigated by adjusting the initial precursor concentration, density of the crystal seed layers, and growth time. The dissolution-crystallization equilibrium concentration, determined by crystal surface energy, was found to be a key factor for the formation of the tubular structure. Notably, the critical equilibrium conditions for the self-conversion of ZnO nanorods to nanotubes, including zinc ion concentration and pH, have been identified by studying parameters corresponding to the dissolution-crystallization equilibrium for the metastable top surface of the ZnO nanorods. The preparation of the ZnO nanotube arrays was successfully accelerated and simplified via two-step procedure: (1) preparation of ZnO nanorod arrays and (2) self-conversion of ZnO nanorods to nanotubes. The preparation method based on the self-conversion mechanism from rods to tubes for polar oxides is simpler and more easily controllable as compared to the reported methods involving variety of additives. Because of the advantages of adaptability to a wide range of substrates, excellent conducting properties, and filling ability, the prepared ZnO nanotube array films were used in encapsulating phase-change materials. The encapsulated phase-change material exhibited excellent heat storage/release properties and heat conductivities. This indicates the potential application of precision devices for temperature control.     

Y沸石和多级孔Y沸石封装CuPhen配合物催化性能的比较

选用常规Y沸石和经后处理法制备的多级孔Y沸石为主体,采用自由配体法将铜菲咯啉(CuPhen)配合物封装在不同Y沸石中,制备了CuPhen/Y复合催化材料。采用X射线衍射、TEM、紫外-可见光谱、N_2吸附-脱附、ICP和TG等手段对所制备复合催化材料的物化性质进行了较为详细的表征,并对封装在不同Y沸石主体中的铜配合物在不同尺寸大小反应底物中的催化氧化性能进行了比较研究。结果表明,在以双氧水为氧化剂的反应体系中,封装于多级孔Y沸石中的铜配合物在不同环烷烃氧化反应中的催化活性均高于封装在常规Y沸石中的催化活性,体现出多级孔Y沸石更为优越的主体性能。此外,同封装于常规Y沸石中的铜配合物一样,封装在多级孔Y沸石主体中的金属配合物催化剂也具有良好的稳定性。     

电子封装组件热变形的实时观测

本文利用云纹干涉法,首次实时的对新型电子封装组件BGA在22℃至110℃温度载荷下的热变形进行了研究.研究表明对焊点截面的实时观测结果和试件的实际变形情况是完全吻合的.该结论为以后通过云纹干涉法高温实时观测技术进一步对焊点的热变形进行实时测量和研究铺平了道路.     

基于窄线宽扫频光源的高分辨率阵列式光纤光栅温度传感系统

高精度温度传感器在地球物理、海洋科学、石油化工等领域具有广泛应用。针对传统光纤光栅温度传感器分辨率较低的问题,提出一种基于光纤光栅的高精度多点复用温度传感系统,该系统采用封装好的不同中心波长的π相移光纤光栅作为温度敏感单元,以扫频激光器和波分复用技术检测各光纤光栅谐振波长,并引入氰化氢标准气体吸收室作为波长参考,用非平衡马赫-曾德尔干涉仪补偿光源扫频过程中的非线性,以提升波长测量精度。实验实现了对10个温度传感探头的同时探测,温度分辨率达到10^-4℃水平,测量范围达到0～100℃。该光纤光栅温度传感系统在高精度温度测量领域具有广阔的应用前景。