NaClO/IPA体系制备单晶硅太阳能电池绒面的研究

采用NaClO和IPA体系对单晶硅各向异性腐蚀制备绒面.通过紫外可见光光度计和扫描电镜对硅绒面的反射率、形貌进行了表征.结果表明,当NaClO为10%(质量分数,下同),IPA为5%,腐蚀温度为80℃,腐蚀时间为15 min时,能够得到均匀单晶硅绒面,硅片平均反射率达15%左右;与传统的Na OH/IPA腐蚀体系相比,该工艺制得的单晶硅绒面结构反射率低,有利于太阳能电池性能的提高.     

二氧化钛对聚酯压片光学性能的影响

借助X射线衍射(XRD)和氮吸附法(BET)对纳米二氧化钛的晶型和粒径进行了表证,再利用紫外可见近红外分光光度仪(UV-VIS-NIR)详细研究分析了压片厚度、压片中二氧化钛质量分数、二氧化钛粒径等对二氧化钛/聚酯压片在可见光区域光学性能的影响.研究结果表明:压片厚度对其表面反射率无影响,而透射率则随压片厚度的增大而下降.在所选粒径范围内,随着压片中二氧化钛质量分数和粒径的增加,聚酯压片的反射率增加,而透射率呈现下降趋势.     

超声波协同作用下非离子表面活性剂对铝合金抛光后清洗的影响

利用静态浸泡清洗和超声波辅助清洗方法,使用非离子表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚(TX-100)溶液对经过化学机械抛光(浸泡SiO2抛光液)后的7003铝合金试样进行浸泡清洗,利用原子力显微镜观测试样表面的清洗效果,并计算清洗后铝合金的表面粗糙度;通过对比去离子水与TX-100溶液在铝合金表面的接触角,分析了非离子表面活性剂TX-100对铝合金化学机械抛光后清洗中SiO2颗粒的分散性、Zeta电位、表面润湿性及去除率的影响,以及TX-100与超声波协同作用的清洗机制.结果表明:随着TX-100质量分数增加,SiO2的颗粒粒径和Zeta电位均先减小而后增大;当TX-100质量分数为2.0%时,SiO2颗粒的分散性最佳;表面活性剂TX-100能够提高铝合金表面的亲水性;在铝合金的清洗过程中,由于超声波与TX-100的协同作用而使得SiO2颗粒去除率由57%提高到90%,且未出现腐蚀现象;清洗后铝合金的表面粗糙度为2.16nm.     

TiO_2表面接枝偶联剂对高密度聚乙烯降温性能的影响

通过化学改性的方法利用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对TiO_2粉体进行表面改性,并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、力学性能分析、紫外-可见-红外分光光度计(UV-vis-NIR)、温度测试等方法考察改性前后TiO_2对高密度聚乙烯(HDPE)的结晶行为、力学性能、太阳能反射率以及实际降温效果的影响。结果表明:KH570能成功地以共价键的形式接枝到TiO_2表面;KH570有利于增进TiO_2表面和HDPE表面之间的界面作用力;与未改性TiO_2相比,改性TiO_2有利于提高材料的伸长率和屈服强度;TiO_2的加入能大幅度提高样品在可见光和近红外光部分的反射率;改性TiO_2加入HDPE基体后具有最好的降温效果。     

碳酸钠制备单晶硅绒面的研究

为了提高单晶硅太阳电池的光电转换效率,采用了一种新型无毒碳酸钠强碱盐溶液对单晶硅表面进行腐蚀,制备类似金字塔绒面,降低硅片表面的反射率增加光谱吸收,研究溶液的质量分数、制绒时间,以及碳酸氢钠的质量分数对制绒效果的影响.研究结果表明:质量分数为13.0%的Na2CO3溶液在95℃下23 min时制备的绒面反射率最低.向Na2CO3溶液中添加Na HCO3制备出的绒面反射率更低,在400~800 nm光谱范围平均反射率可达11.150%,而且绒面上的金字塔体积更小,分布更均匀.比较传统的碱与醇的混合液,碳酸钠溶液制绒过程中无需添加异丙醇(IPA),无毒无污染,成本更低廉.     

异丙醇溶液对单晶硅太阳能电池表面织构化的影响

对晶向为(100)的p型单晶硅片进行表面刻蚀,制作减反射绒面.在质量分数为3%的氢氧化钠溶液中分别加入不同质量分数的异丙醇溶液,在温度为80℃、时间为40 min的条件下对单晶硅片进行刻蚀.实验结果显示,加入质量分数为8%的异丙醇溶液刻蚀的硅片表面形貌最好,在波长为700～900nm范围内能够获得较低的反射率,最佳反射率为10.42%.保持实验条件不变,在氢氧化钠-异丙醇混合液中分别加入不同质量分数的碳酸钠溶液,对单晶硅片进行刻蚀.实验结果显示,加入质量分数为0.5%的碳酸钠溶液对制作绒面的反射率影响不大,加入质量分数为0.3%的碳酸钠溶液使制作绒面的反射率大大提高,不利于制作绒面的形成.     

SO42-对X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化和交流阻抗技术研究在库尔勒土壤模拟溶液中SO42-质量分数对X80管线钢腐蚀行为的影响,并利用金相显微镜观察不同SO42-质量分数下的腐蚀形貌.结果表明:X80管线钢在SO42-不同质量分数的库尔勒土壤模拟溶液中,其极化曲线呈现典型的活化溶解特征;随着SO42-质量分数的增加,X80钢的腐蚀速率呈现先增大、后减小的趋势;当SO42-质量分数为5％时,极化电阻Rp出现临界值,此时X80管线钢的腐蚀最严重;当SO42-质量分数为10％时,金属腐蚀反应严重受阻,其表面腐蚀现象不明显,只有几个小的腐蚀坑存在;溶液中的Cl-吸附在X80钢表面会导致金属发生腐蚀自催化过程;而SO42-优先于Cl-吸附在金属表面上,能够抑制Cl-对X80管线钢的腐蚀行为.     

奥氏体不锈钢双极板的低温超饱和气体渗碳表面改性

通过低温超饱和气体渗碳(LTCSGC)处理,在316L不锈钢双极板表面形成了一层厚度约30μm的渗碳层,研究了从基体沿渗碳层深度方向的碳的质量分数、残余应力、硬度分布和相结构,测量了渗碳后316L不锈钢双极板的接触电阻,分析了渗碳后316L不锈钢双极板在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中的耐腐蚀性能.结果表明:渗碳层是由膨胀奥氏体相组成的梯度材料,从渗碳层表面到基体的碳的质量分数、残余应力和硬度逐渐降低;经过LTCSGC处理后,316L不锈钢双极板的接触电阻降低了34%;在模拟PEMFC的阳极环境中,其自腐蚀电位升到-79 mV,高于工作电位-0.1 V,获得了阴极保护;在模拟PEMFC的阴极环境中,其自腐蚀电位提高了260 mV,抗腐蚀性能显著提高,恒电位极化腐蚀电流密度降低了75%.     

银饰表面氧化铝保护膜的性能研究

为了提高银饰的抗变色能力,采用大腔体原子层沉积设备,以Al₂O₃作为保护膜进行银饰的批量处理。通过在腔体内加入匀气装置,改善了腔体内膜层厚度的均匀性;通过工艺参数的改进,改善了薄膜的表面形貌。实验表明,用洗银水处理后的银饰直接进行处理,银饰表面会变黑;X射线衍射测试表明基底温度为150℃时,获得的薄膜为无定型结构;扫描电镜测试表明薄膜表面致密、均匀;腐蚀试验表明Al₂O₃膜层厚度为30 nm时,有良好的抗变色效果;光谱测试表明,镀膜后银饰的平均反射率略高于未镀膜银饰的平均反射率,镀膜后对银饰的外观基本无影响。     

金刚石线切割多晶硅片的表面织构研究

采用HNO_(3 ):HF:H_2O=5:1:3.4和HNO_(3 ):HF:H_2O=8:1:3.4两种腐蚀液体系,研究了HNO_3浓度、腐蚀液温度、腐蚀时间对金刚石切割多晶硅片表面腐蚀的影响,分析了制绒后的多晶硅表面形貌与表面反射率的关系.实验结果表明:HNO_(3 ):HF:H_2O=5:1:3.4腐蚀液体系优于HNO_(3 ):HF:H_2O=8:1:3.4腐蚀液体系;在HNO_(3 ):HF:H_2O=5:1:3.4腐蚀液体系,腐蚀液温度为9℃,腐蚀时间为100 s的条件下,获得均匀的表面刻蚀纹,具有较低的表面反射率,其平均反射率低于19%.