光伏电池导电浆中玻璃粘结剂对提高光电转换效率的研究
太阳能光伏电池是目前应用最为广泛的一种绿色能源。太阳能光伏电池用的正面导电银浆与硅表面的欧姆接触电阻越小则电池的光电转换效率越高。而银浆中的低熔点玻璃组成及性能是决定欧姆接触电阻大小最为重要的因素之一。对碲玻璃系统的研究是解决目前国内导电银浆中光电转换效率偏低的关键环节，因此，开发高性能的导电银浆具有非常重大的社会意义和经济效益。　　本文首先对三种不同系统的低熔点铅玻璃进行了玻璃化转变温度（Tg）等方面的研究，通过调整组成中主要氧化物配比来观察它与Tg的关系。结果表明：PbO为65-70mo l％、B2O3为8-12mol%、ZnO为6-14...展开
太阳能光伏电池是目前应用最为广泛的一种绿色能源。太阳能光伏电池用的正面导电银浆与硅表面的欧姆接触电阻越小则电池的光电转换效率越高。而银浆中的低熔点玻璃组成及性能是决定欧姆接触电阻大小最为重要的因素之一。对碲玻璃系统的研究是解决目前国内导电银浆中光电转换效率偏低的关键环节，因此，开发高性能的导电银浆具有非常重大的社会意义和经济效益。　　本文首先对三种不同系统的低熔点铅玻璃进行了玻璃化转变温度（Tg）等方面的研究，通过调整组成中主要氧化物配比来观察它与Tg的关系。结果表明：PbO为65-70mo l％、B2O3为8-12mol%、ZnO为6-14mo l%、Bi2O3为3-6mol%、SiO2为1.5mol%、Li2O为4-5mol%范围时，玻璃的转变温度处于较低的水平，从而确定了PbO-B2O3-ZnO-Bi2O3-Li2O-RxOy系统作为引入TeO2的玻璃基础。　　采用TeO2部分地取代系统中PbO的含量得到TeO2-PbO-B2O3-Bi2O3-Li2O-RxOy系统玻璃，研究了TeO2/PbO摩尔比在0.5~3范围内变化时相应玻璃的Tg的变化情况。结果表明：T g随TeO2含量的增加而呈上升的趋势，当TeO2/PbO之比在1.5~2.5范围内时，玻璃的Tg与不含TeO2的铅玻璃基本相同，说明TeO2是能够在该玻璃系统中参与到玻璃骨架的构成中的。碲系统玻璃中形成了[TeO4]三角双锥体结构，它与玻璃中的[BO4]、[BiO6]等多面体共同组建了玻璃的三维网络结构。　　在确定TeO2/PbO为2:1摩尔比的条件下，进一步观察TeO2-PbO-B2O3-Bi2O3-Li2O-RxOy系统玻璃组成中B2O3、Bi2O3和Li2O等摩尔量的变化对玻璃的结构、热学性能和电学性能等方面的影响。结果表明：当B2O3为12mol时，Tg出现最大值，而热膨胀系数（α）达到最小值，出现“硼氧反常”现象；当Bi2O3含量在2-10mol范围内变化时，Tg逐渐升高，α逐渐降低，玻璃的介电常数和体积电阻率也逐渐增大；当Li2O含量的2.5-6.5mol范围变化时，玻璃的转变温度和膨胀系数增大，而介电常数减小，且高摩尔含量的Li2O有促进玻璃析晶的倾向，经热处理后的玻璃生成Bi2TeO5和碲铋矿型晶体。　　选择部分碲玻璃样品试制了导电银浆并应用于光伏电池上，研究了玻璃组成的变化与光电转换效率之间的关系，并对导电浆料中玻璃含量在1-5wt%范围内的变化对光电转换效率的影响等进行了探讨。其中，采用2wt%的T-10-2玻璃样品制备出的电池最大光电转换效率为18.46%左右，达到了国际同类产品的先进水平。收起
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&&8:00-11:30,13:00-17:00(工作日)复乳溶剂挥发法制备利多卡因-PLGA缓释微球工艺改进
复乳（W/O/W）溶剂挥发法是一种操作简单，工艺成熟的制备水溶性药物微球的方法。但是对于亲水性小分子药物来说，采用溶剂挥发法制备缓释微球存在着载药量和药品包封率低以及突释率大的问题。为了提高亲水性小分子药物微球的载药量和药品包封率，同时减小药物突释率，本文探索了W/O/W型复乳溶剂挥发法制备盐酸利多卡因载药微球过程中PLGA分子量、油相体积、超声功率、高速搅拌速度和高速搅拌时间对微球物化特征以及体外释放行为的影响。　　另外，本实验对W/O/W型复乳溶剂挥发法进行了改进，根据原位凝胶的性质特点与实验条件的契合，将原位凝胶加入内水相...展开
复乳（W/O/W）溶剂挥发法是一种操作简单，工艺成熟的制备水溶性药物微球的方法。但是对于亲水性小分子药物来说，采用溶剂挥发法制备缓释微球存在着载药量和药品包封率低以及突释率大的问题。为了提高亲水性小分子药物微球的载药量和药品包封率，同时减小药物突释率，本文探索了W/O/W型复乳溶剂挥发法制备盐酸利多卡因载药微球过程中PLGA分子量、油相体积、超声功率、高速搅拌速度和高速搅拌时间对微球物化特征以及体外释放行为的影响。　　另外，本实验对W/O/W型复乳溶剂挥发法进行了改进，根据原位凝胶的性质特点与实验条件的契合，将原位凝胶加入内水相中制备微球。此举使内水相粘度增加，进而导致包裹药物的高分子保护层增厚，不仅能有效增加微球的载药量和药品包封率，还能同时控制药物向外扩散，使药物稳定释放，达到缓释的目的。测定结果显示：传统工艺所得盐酸利多卡因缓释微球的载药量为（0.55±0.03）％，药品包封率为（6.09±0.28）%，突释率为（19.31±1.58）%。而以浓度3.0%的壳聚糖溶液为内水相制得微球的载药量为（1.47±0.09）%，药品包封率为（16.57±1.05）%，突释率为（9.07±1.94）%，以浓度30%的泊洛沙姆407溶液为内水相制得微球的载药量为（1.18±0.26）%，药品包封率为（16.48±3.63）%，突释率为（8.05±0.99）%，以浓度2.0%的壳聚糖溶液和浓度20%的泊洛沙姆407的混合溶液为内水相制得微球的载药量为（1.25±0.09）%，药品包封率为（16.49±1.21）%，突释率为（11.54±3.21）%。结果表明：将原位凝胶加入内水相后，可使载药量和药品包封率大幅度提高，并明显降低微球的突释率。　　以载药量、药品包封率、突释率和产品收率为指标对盐酸利多卡因载药微球的制备工艺进行考察，并通过正交试验设计确定最优处方。得到的最优处方工艺为：PLGA分子量为30000Da，油相体积为2.5ml，超声功率为475W，高速搅拌速率为3400rpm，高速搅拌时间为1min，壳聚糖浓度为3.5%。最优处方工艺制备微球的粒径为50.03μm，载药量为1.80%，药品包封率为20.43%，0.5d突释率为12.34%，体外释放模型拟合结果符合Higuchi模型。收起
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&&8:00-11:30,13:00-17:00(工作日)富锂锰基层状正极材料的改性研究
富锂锰基层状氧化物（以下简称富锂材料）由于具备超高的可逆比容量（大于250 mAh/g），被认为是最有潜力的下一代锂离子电池正极材料。然而，该材料的实用化发展尚面临诸多挑战，需要解决的问题主要表现为首次库仑效率低，循环寿命短，倍率性能差等。本论文通过表面尖晶石结构改性和氧化铝包覆等方法成功改善了上述缺陷，获得了电化学性能优良的富锂材料Li1.14Ni0.136Co0.136Mn0.544O2，并对其高容量的来源进行了有益的探索。具体内容如下：　　1)Li1.14Ni0.136Co0.136Mn0.544O2表面尖晶石结构改性研究　　采用过硫酸钠水溶液处理脱去材料表面的部分锂离...展开
富锂锰基层状氧化物（以下简称富锂材料）由于具备超高的可逆比容量（大于250 mAh/g），被认为是最有潜力的下一代锂离子电池正极材料。然而，该材料的实用化发展尚面临诸多挑战，需要解决的问题主要表现为首次库仑效率低，循环寿命短，倍率性能差等。本论文通过表面尖晶石结构改性和氧化铝包覆等方法成功改善了上述缺陷，获得了电化学性能优良的富锂材料Li1.14Ni0.136Co0.136Mn0.544O2，并对其高容量的来源进行了有益的探索。具体内容如下：　　1)Li1.14Ni0.136Co0.136Mn0.544O2表面尖晶石结构改性研究　　采用过硫酸钠水溶液处理脱去材料表面的部分锂离子，产生锂空位。然后对脱锂后的材料进行退火处理，诱导表面脱锂区域产生离子重排，使层状结构转变为尖晶石结构。相比于层状结构，尖晶石结构拥有三维锂离子通道，锂离子导电率更高，而且晶体结构也更加稳定，有利于材料电化学性能的提升。经过综合比较，发现40 wt.％的过硫酸钠水溶液以及300 oC的退火温度对材料性能的改善最佳，可以使首次库仑效率从85.4%提升到93.2%，相应的首次放电容量从257 mAh/g提升到285 mAh/g(电压范围2.0-4.6 V，电流密度25 mA/g)。　　2)Li1.14Ni0.136Co0.136Mn0.544O2表面Al2O3包覆改性研究　　通过一种简单的液相处理法在富锂材料粒子表面成功包覆上一层均匀的Al2O3。此方法避免了复杂的PH调控，具有材料性能可调，处理过程简单快速，适合规模化生产等特点。当使用0.5 mol/L的硝酸铝水溶液处理后，材料的电化学性能得到明显改善，0.1C循环最高容量从288.8 mAh/g提升到299.4 mAh/g，50圈循环容量保持率从90.7%提升到98.7%。此外，1C倍率放电容量从184.4 mAh/g增加到239.4 mAh/g（电压范围2.0-4.8 V，1C=250 mA/g）。　　3)Li1.14Ni0.136Co0.136Mn0.544O2，Li2MnO3，LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2和LiCoO2首次充放电过称中晶格氧氧化态的比较研究　　采用 NO2BF4和LiI的乙腈溶液分别对材料进行化学脱锂和嵌锂处理，以此来模拟电化学充放电反应。通过X射线光电子能谱（XPS）比较Li1.14Ni0.136Co0.136Mn0.544O2，Li2MnO3，LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2和LiCoO2首次充放电前后晶格氧的氧化态变化，发现Li1.14Ni0.136Co0.136Mn0.544O2和Li2MnO3中的晶格氧经历了相似的可逆氧化还原过程，而LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2和LiCoO2中并不存在类似现象。此结果证实富锂材料超高的可逆容量得益于Li2MnO3组分中晶格氧的电荷补偿机制。此外，研究还发现晶格氧氧化后的产物热稳定差，在210 oC下就会分解产生氧气。富锂材料的这一缺陷将对其实用化发展构成了新的重大挑战。收起
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&&8:00-11:30,13:00-17:00(工作日)基于Profibus现场总线的胎面联动线直流调速系统的研究
论文以桂林华工百川科技有限公司生产的三复合胎面挤出联动线为研究对象，针对其直流调速控制系统部分进行了剖析式研究，设计了一套以Profibus-DP现场总线为现场通信介质，基于压力传感器的胎面联动线直流调速系统，实现胎面挤出机的直流调速控制的同时也解决了胎面联动线工艺复杂、现场设备类型多、I/O多且分散、速度匹配要求高等问题。　　论文分析了胎面联动线现场总线控制系统的总体结构以及直流调速部分，着重讲解了 Profibus现场总线在胎面联动线控制系统中的具体应用以及直流调速从站的搭建和调速的实现。此外，针对胎面联动线直流调速部分——挤...展开
论文以桂林华工百川科技有限公司生产的三复合胎面挤出联动线为研究对象，针对其直流调速控制系统部分进行了剖析式研究，设计了一套以Profibus-DP现场总线为现场通信介质，基于压力传感器的胎面联动线直流调速系统，实现胎面挤出机的直流调速控制的同时也解决了胎面联动线工艺复杂、现场设备类型多、I/O多且分散、速度匹配要求高等问题。　　论文分析了胎面联动线现场总线控制系统的总体结构以及直流调速部分，着重讲解了 Profibus现场总线在胎面联动线控制系统中的具体应用以及直流调速从站的搭建和调速的实现。此外，针对胎面联动线直流调速部分——挤出机控制系统做了现场调研工作，通过现场取证分析了影响螺杆转速控制的各个因素，主要包括螺杆转速与挤出压力的关系、螺杆转速与挤出量的关系和螺杆转速与挤出温度的关系，发现了理论与实际的差异，但是利用了最小二乘法理论解决了挤出压力与螺杆转速之间的关系问题，提出了基于压力传感器的直流调速控制系统的设计方案，在仿真建模中又总结前人经验，利用误差补偿的方法进行了对这套基于压力传感器的直流调速系统的仿真验证，证明了其可行性；随后又通过非线性校正法解决了挤出量与螺杆转速之间的关系问题，提出了三台挤出机螺杆转速协调配合方案，在保证挤出量的同时实现了与挤出线速度的匹配，确保了整条联动线成功速配。然后利用DMC预测控制制定了提升胎面联动线直流调速系统抑制扰动能力的方案。最后，对未来胎面联动线直流调速系统的发展进行了展望，首先是控制系统的发展探讨，然后主要讨论文了直流调速装置的发展方向，包括多环概念的应用以及直流调速装置与智能控制理论相融合的可行性分析。收起
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