光伏材料范文

导语：如何才能写好一篇光伏材料，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

Advanced Silicon Materials

for Photovoltaic Applications

2012，422p

Hardcover

ISBN9780470661116

Sergio Pizzini著

近几年，在太阳能光伏产业高速发展的带动下，硅材料在光伏发电领域应用越来越广泛，整个产业也得到了很大发展。目前，硅材料及其产品已经成为光伏产业的重要基础原材料，是光伏产业发展的“基石”。通过化学转化手段大规模、低成本利用硅资源发展光伏发电及光伏储能产业，对减缓和避免化石原料日益紧张的威胁、减少碳排放及温室效应，都能起到积极的作用，因此日益受到各国的普遍关注。现在制约光伏发电产业发展的仍是硅材料的技术、成本等问题。这其中，硅材料在太阳能光伏发电中的应用研究至关重要。本书描述了硅作为多用途材料在光伏应用中的潜力，讨论了光伏应用中如何获得低成本的硅原料等关键问题，涵盖硅材料在光伏应用中的主要问题，如薄膜硅的制造工艺、低成本原料的质量问题，研究了硅的化学性能、结构性能和电学特性技术并用计算机进行模拟的方法。

本书主要内容分为10章：1.当前和未来的社会科技发展中硅科学与技术，讨论了硅的物理、化学和结构特性，介绍了在各种环境下，硅的性能和各种结构形式，及作为光子器件、辐射探测器和纳米器件基板的应用。硅在光伏应用中要解决的关键问题之一仍然是其生产成本和硅的杂质浓度，其杂质将显著影响光电转换效率；2.硅的处理过程，讨论分析了几个不同的硅处理过程的方法并比较了优缺点；3.太阳能电池中硅的杂质影响；4.制作工艺和缺陷的影响 ，这两章介绍了杂质和缺陷对硅中电子行为的影响，以及如何最小化其对光伏设备的有害影响；5.表征技术，介绍了硅的缺陷的电子理论知识，以及运用现代实验方法检测缺陷和测量方法；6.太阳能电池原料的分析技术，讨论并分析了硅中的金属和非金属杂质；7.薄膜沉积过程；8.薄膜沉积过程的建模；9.薄膜硅太阳能电池，这3章致力于介绍薄膜硅和薄膜太阳能电池，并对不同的薄膜沉积过程中存在的问题进行讨论，深入理解发生在宏观和微观尺度上的沉积过程的动力学；10.光伏应用中的硅量子效应， 广泛讨论了物理和技术方面纳米硅薄膜的量子效应，展望了未来将迅速发展的基于纳米晶硅衬底的下一代太阳能电池，分析了将遇到的挑战并提出可能的解决方案。

本书作者Sergio Pizzini为米兰比可卡大学的物理化学教授，拥有化学和电化学博士学位，他的研究领域广泛，从固态电化学到半导体中的物理缺陷，致力于解决在光伏应用中生产和提炼硅的先进工艺。

本书适用于在该领域的博士研究生、研究人员和工程师阅读。

杨盈莹，助理研究员

（中国科学院半导体研究所）

篇2

大家上午好！

今天，在***争相吐绿的美好季节，我们相聚在这里，举行全省光伏扶贫项目启动仪式，这既是我县脱贫攻坚历程中的一件大事和喜事，也是省、市对我县精准扶贫事业强力支持的生动体现，必将为我县产业扶贫注入强大的动能。在此，我谨代表**县委、县人大、县政府、县政协及全县父老乡亲，对一直以来关心支持我县脱贫攻坚事业的省、市各位领导、各级部门表示衷心的感谢！对在百忙之中参加启动仪式的各位领导、各位来宾表示热烈的欢迎！

近年来，我县始终把脱贫攻坚作为一项重大政治任务和头号民生工程来抓，以产业扶贫为重点，积极探索能让贫困群众增收的新方法、新路径。光伏发电作为清洁、环保、可再生的新能源，具有一次投入、长期受益等诸多优势，既符合国家清洁低碳能源发展战略，也有利于贫困群众长期稳定增收。

今天，我们在这里启动实施总装机容量为**兆瓦的光伏扶贫项目，总投资达2.4亿元，建成后将惠及***。为确保光伏扶贫项目早日建成、早日投产，下一步，我县将严格按照省、市安排部署，发挥光伏扶贫项目建设工作领导小组职能，进一步加强组织领导，扎实做好项目土地、资金等保障工作，妥善处理好土地流转与老百姓的利益关系，为施工企业保质保量完成建设任务提供优质、高效的服务，提前谋划好项目运营管理、收益分配等后期工作，努力将该项目打造成为惠及广大贫困群众的“民心”工程，为全省脱贫攻坚探索产业增收的新路子！

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[关键词]全瓷材料；透光性；研究方法

[中图分类号]R 783.1[文献标志码]A[doi]10.3969/j.issn.1673-5749.2012.06.029

New research methods of measuring translucency of ceramic materialsYao Jiajing, Huang Hui.（Dept. of Prosthodontics, The Ninth People’s Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200011, China; Shanghai Key Laboratory of Stomatology, Shanghai 200011, China）

[Abstract]Ceramic materials have a wide range of use in the clinical treatment, and its superior esthetic property wins the popularity among the patients. Ceramic materials can not only mimic the colour of the nature teeth, but also have the outstanding esthetic property due to its translucency. Among the research of these years, except the elements of colour, people pay more attention to the translucency of the ceramic materials, but it differs widely among the ways to measure the translucency. This review is about the translucency of ceramic materials, measuring methods and measuring appliances, hoping to give some references to relative clinical researches.

[Key words]ceramic materials；translucency；research method

透光性从切缘至颈缘递减。这与Xiong等[2]在体外对于32颗新拔除的上颌中切牙透射率的检测结果相符的。

3测量全瓷修复体的常用仪器

材料的透明度不能通过肉眼来衡量，必须借助比色仪器，常用的测色仪器主要有分光光度计和色差计。近年来，分光辐射谱仪以其优越的性能也逐步为大家所熟知。3.1色度计（colorimeter）

色度计通过对被测颜色表面的直接测量获得与颜色三刺激值x、y、z成比例的视觉响应值，经过换算得出被测颜色的x、y、z值，也可将这些值转换成其他匀色空间的颜色参数。由于仪器自身器件存在一定的误差，使颜色测量值的绝对精度较分光光度计低，但色度计整体结构比较简单，设备相对费用较低。属于色度计的有ShadeVi－sion、ShadeEye NCC、Rieth DSG4＋和IdentaColor

Ⅱ等[10]。

3.2分光光度计（spectrophotometer）

与色度计测量滤除了红、绿、蓝之后的光的强度不同，分光光度计通过在所有可见光波长下测量反射光的强度[11]。

分光光度计主要测量颜色表面对可见光谱各波长光的反射率。将可见光谱的光以一定步距（5、10、20 nm）照射到颜色的表面，然后按波长逐步递增或递减，测量各波长的反射率。记录各波长光的反射率值和各波长之间的关系可获得被测颜色表面的分光光度曲线。每一条分光光度曲线唯一地表达一种颜色。属于分光光度计的有Easyshade、SpectroShade和Shadepilot等[10]。

分光光度计被广泛地使用在牙齿比色以及透射率的研究中。Bolt等[12]通过对27颗拔除后在甲醛中固定的切牙使用小窗口探测的分光光度计进行测量。他们认为：使用非接触式的分光光度计进行测量时，采用全牙面照射、非接触小窗口探测的方式可以有效地避免普通分光光度计测量时的“边缘漏光（edge loss）”现象。边缘漏光现象是由于原本应当被肉眼所看见的光被透光物质散射，同时由于照明设备、感觉器及相关配置问题，使分光光度计无法探测到而造成的[13]。van der Burgt等[14]也指出：使用大范围的照明光源和小面积的观察视野，可以有效地避免这一现象的产生。

然而，分光光度计的设计是用来观察平面

moval of shade guide tabs on the measured color by spectrophotometer and spectroradiometer[J]. J Dent, 2008, 36（12）：1061-1067.

[16]王春风,吴占敖,侯喜荣.电脑比色仪与目测法比色在牙体修复中的比较[J].中国组织工程研究与临床康复, 2008, 12（35）：6855-6858.

[17]Lim HN, Yu B, Lim JI, et al. Correlations between spectroradiometric and spectrophotometric colors of all-ceramic materials[J]. Dent Mater, 2010, 26（11）：1052-1058.

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1．1主要仪器与试剂

KOH、氨水、硝酸钇、硝酸铋、亚甲基蓝、甲基橙、EDTA(均为分析纯)，二次蒸馏水(自制);BL－GHX－V光化学反应仪(上海比朗实验设备公司)、TU－1901双光束紫外－可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)、TG20M台式高速离心机(安徽中科佳科学仪器)、SX2－4－13箱式电阻炉(龙口市电炉制造厂)、DGX－9073B－2电热鼓风恒温干燥箱(上海福玛实验设备有限公司)

1．2材料的制备

根据文献［9］方法合成稀土氢氧化物纳米线，作为制备Y2O3-Bi2O3复合材料的备用材料。先称取11．7g的EDTA溶于10mL的蒸馏水中，再取1．56gBi(NO3)3溶于EDTA溶液中，然后向其中缓慢滴加浓氨水16mL。以Y和Bi物质的量之比为1∶10、1∶4、1∶2、1∶1，分别取相应氢氧化钇纳米线加入制得的溶胶内超声0．5h，置于烘箱60℃的条件下形成干凝胶后，研磨成乳白色粉末，将上述不同比例的白色粉末分别在400℃、500℃、600℃三个不同温度条件下煅烧5h，自然冷却至室温得Y2O3-Bi2O3复合材料。

1．3光催化活性试验

取40mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝或甲基橙溶液于石英管内，以10mgY2O3-Bi2O3复合材料为催化剂，以300W汞灯为光源进行光催化试验。将石英管放入光催化反应仪内搅拌，先暗反应30min后，再进行光照，按一定时间间隔分别取样用紫外－可见分光光度计进行分析，测得溶液的吸光度At，根据W%=(A0－At)/A0×100%计算脱色率。

2结果与讨论

2．1扫描电子显微镜图分析

将400℃煅烧下掺杂比例n(Y)∶n(Bi)=1∶10时的样品进行SEM分析，得到样品形貌如图1所示。Y2O3-Bi2O3复合材料粒径大约在几十到几百纳米之间，粒子呈絮状分散，形状不规则，有较大的表面积。形成这种絮状分散的原因主要是煅烧前凝胶体系内含有氢氧根离子及大量乙二胺四乙酸根离子，煅烧过程中这些例子随温度的升高逐渐释放出来，使Y2O3-Bi2O3复合材料呈现为较膨松的状态，从而产生了这种特殊的形貌。

2．2不同组成复合材料的UV－VisDRS光谱分析

取400℃煅烧条件下，n(Y)∶n(Bi)组成比例分别为1∶1、1∶2、1∶4、1∶10的Y2O3-Bi2O3复合材料，测试其紫外－可见漫反射光谱如下图所示。，400℃煅烧条件下，n(Y)∶n(Bi)组成比例分别为1∶1、1∶2、1∶4、1∶10的Y2O3-Bi2O3复合材料，其吸光度在紫外光区和可见光区有一定的差别。在可见光区(约400～700nm)，随着样品中稀土含量的减少，Y2O3-Bi2O3复合材料的吸光度也逐渐降低，而在紫外光区(约200～400nm)，随着样品中稀土含量的减少，Y2O3-Bi2O3复合材料的吸光度则有上升的趋势。

2．3光催化活性分析

(1)材料组成对亚甲基蓝溶液光催化效果的影响以10mg/L的亚甲基蓝溶液为光催化降解模板，以经400℃煅烧过的不同组成的Y2O3-Bi2O3复合材料为催化剂，暗反应30min后，再进行90min光照，考察了不同煅烧温度对材料光催化降解性能的影响。煅烧温度为400℃，不同组成的Y2O3-Bi2O3复合材料为催化剂，暗反应30min后脱色率大致相同，并且都非常低，这一阶段因为没有光照，亚甲基蓝溶液脱色主要是催化剂吸附的结果，随着光照时间的延长催化脱色效果明显增强，其中组成为n(Y)∶n(Bi)=1∶10的Y2O3-Bi2O3复合材料催化效果最佳，在反应90min时，亚甲基蓝溶液的脱色率达90%以上。(2)煅烧温度对亚甲基蓝溶液光催化效果的影响以10mg/L的亚甲基蓝溶液为光催化降解模板，以组成为n(Y)∶n(Bi)=1∶10的Y2O3-Bi2O3复合材料为催化剂，暗反应30min后，再进行90min光照，考察了不同煅烧温度对材料光催化降解性能的影响。对于组成为n(Y)∶n(Bi)=1∶10的Y2O3-Bi2O3复合材料为催化剂，亚甲基蓝溶液脱色效果明显受材料煅烧温度的影响。光催化反应90min，经600℃煅烧的材料为催化剂，亚甲基蓝溶液的脱色率只有30%左右，而经400℃煅烧的材料为催化剂，亚甲基蓝溶液的脱色率则可以达90%以上。这可能是由于煅烧温度影响了材料的晶型结构及表面特性，从而影响其光催化性能。(3)材料催化甲基橙溶液脱色效果的UV－Vis图谱分析以10mg/L的甲基橙溶液为光催化降解模板，以300W汞灯为光源，以煅烧温度为400℃，组成为n(Y):n(Bi)=1:10的Y2O3-Bi2O3复合材料为催化剂，通过紫外－可见分光光度计对不同时间间隔的甲基橙溶液进行分析。

3结论

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据俄罗斯科技网不久前报道，莫斯科国立大学精细化工技术学院、俄罗斯科学院生化物理研究所和化学物理研究所的三个顶尖科研小组宣布，他们利用光敏配合基和硒化镉，成功合成了一种光控纳米复合材料。这种复合材料的性能可以通过改变特定波长的光照射而发生变化，可用于“智能”光敏控制设备。相关在《俄罗斯纳米技术》杂志上。

通过光线照射使光敏配合基的性能发生有针对性的变化，这是当前非常热门的研究领域。通常，这一研究领域的成果将有助于建立一些智能设备的原型，如分子光开关、光控逻辑模块、检测离子的传感器设备等等。研制出的最终产品将应用于生物信息学、纳米医学和其他一些应用科技领域。

科学家们成功地将配合基分子固定在硒化镉纳米粒子的表面，从而形成了复合连接。其中无机纳米硒化镉（科学家称之为量子点）具有荧光控制的特点。所谓荧光控制，是指一些原子和分子具有吸收较高能量的光子，然后释放能量较低光子的特殊能力，例如一些荧光染料，它们能够吸收太阳辐射出的不可见紫外线，然后自身发出可见光。这种光线的颜色很饱和，我们在舞厅里常常会看见这种荧光灯发出的光芒。硒化镉量子点的荧光特性毫不逊于有机荧光分子，后者在生物学和医学上广泛得以使用。例如，量子点发出的波长取决于纳米粒子的大小，通过改变纳米粒子的大小就可以指定它们发出波长的频谱区域，这一特性有助于建立具有良好灵敏度和清晰度的单分子光敏系统，其在纳米级无机量子点的研究中被广泛应用。

在此项研究中，科学家使用一个直径为3.7 nm的硒化镉粒子，这种纳米粒子尤其善于吸收最大波长为585 nm的可见光。光敏配合基根据光的影响而改变其配置能力，进而改变硒化镉量子点的荧光光谱和大小。在原始复合材料中可明显观察到波长598 nm的量子点荧光。用短波照射复合材料后，材料的配置发生变化，开始发出波长为670 nm的荧光。如果把复合材料放置在黑暗中或用可见光照射一段时间，配合基分子会自动恢复到原始状态，而复合材料也趋于最初的荧光特点。基于此原理，他们获得了这种通过改变特定波长的光照射来控制属性的复合材料。此外，这种变化是可逆的，复合材料可以很容易地返回到其原始状态。这一研究结果对构建光敏智能控制系统原型具有良好前景，可用于特殊领域的光敏开关。

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作者于2012年3月至2013年3月期间用此材料作过120例磨牙，双尖牙牙体病损的修复，兹将其临床疗效的初步观察报道如下：

材料与方法

纳入对象：

均选取恒磨牙、双尖牙牙体龋病缺损病例。为了观察方便，尽量选择本院及附近的病人，对病人的年龄、性别、病损种类和牙体均未作限制，随机纳入。

治疗使用的材料：广州医疗器械厂采用澳大利亚南方齿科工业有限公司（SDI）供应的

设备所生产的可见光固化复合树脂。其临床性能与国外同类型光固化复合树脂相似。

方法：磨牙、双尖牙牙体病损的修复，包括Black五种洞型中的I、II型。但采用了与

Black充填洞型预备不同的方法。鉴于光固化复合树脂的固位部分主要靠酸蚀的牙釉质，利用釉质的蚀刻面积代替充填型预备，故在洞型边缘的釉质内作一个0.5—1.0mm 的洞缘斜面。面洞型窄面浅，窝洞预备线角均圆钝，固位均在邻面线角，颊轴和舌轴线角和龈壁上制备，邻面扩展均清楚可见，以便探查和磨光，牙合面不作斜面。

缺损的填充按规范性操作方法进行，即：

。 1.清洁、比色、隔湿、酸蚀、冲洗、吹干、垫底。

2.涂粘结剂。

3.放置复合树脂，光照。

4.加工成形与磨光并局部涂氟化钠。

结果：接受治疗的120例中，男性62例，女性58例，均为磨牙龋病，其中第一磨牙68例，第二磨牙27例，第一双尖牙17例，第二双尖牙8例，活髓牙84例，死髓牙36例，X线显示有根尖阴影者6例。

按Black洞型归类I类洞48例，II类洞72例。

120例中，箱状固位者 106例，固位桩14例。无论死髓牙，活髓牙或大面积缺损的洞型的牙均作了垫底，然后逐层填入光固化复合树脂。对死髓牙后牙36例中6例作了根管

充填，其余28例接受塑化治疗。

疗效观察

充填洞在研磨过程中，材料能接受冲击；术后观察最长时间已7个月未见边缘裂纹、松动、脱落以及未见变色。对软组织及牙髓亦未显示受到刺激的症状与体征。

初步评价及意见

1、用可见光固化复合树脂对磨牙、双尖牙牙体病损修复的近期效果是满意的。

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资料与方法

收治老年根面龋患者120例356颗下颌后牙，年龄63～80岁，，根面龋诊断标准采用世界卫生组织和美国国立牙病研究所（NIDR）推荐的标准[1]：①病损位于根面，颜色从淡黄到棕黄色，探软和发涩，有浅的或深的缺损；②病损位于釉牙骨质界面积1/2以上位于根部方计为根龋，否则按冠龋计；③位于根部的继发龋也计为根龋。纳入要求：均为下颌后牙浅根龋，患牙无松动，牙周无萎缩且无牙髓病变。无药物过敏史。采用自身对照法将每例患者左右对称的根面龋患牙一侧178颗设为A组，另一侧178颗为B组。所有受试者均签署知情同意书，且整个过程均由同一医生完成。

方法：A组在排龈线压排牙龈10秒钟后，在龋洞表面涂布Carisolv伢典（瑞典Mediteam Dental AB）凝胶30秒后用ART专用器械祛除龋洞内软化的龋坏组织并祛除去薄且无支持的牙釉质，祛除病变组织的标准为洞内为浅棕色质硬的牙本质，清洁消毒窝洞，隔湿，干燥后以富士Ⅱ型光固化玻璃离子改良型（FUJI Ⅱ LCIM-PROVED）修复龋洞。B组用常规涡轮手机祛除龋坏组织预备窝洞形状，清洁消毒窝洞后以光固化树脂修复龋洞，并修整外形。

疗效判断标准：分别在治疗后半年、1年复查修复体保留情况和龋坏情况，按ART手册推荐检查程序进行评价[2，3]。

结 果

治疗后6个月随访复查356颗根面龋牙，随访率100%。治疗后1年患者29颗患牙因其他原因缺失，随访复查327颗根面龋牙，随访率92%。A组和B组经统计学检验，近期疗效X2=0248，P>005无统计学意义。远期疗效，X2=5442，005>P>001有统计学意义，见表1和表2。

老年根龋是老年人一种常见龋病，也是老年人缺失牙齿的主要原因之一[4]。口腔组织器官渐趋退行性变化是根龋发生的主要原因。牙龈常随年龄递增而日渐退缩，牙根即会暴露在口腔中，牙骨质层呈板样结构而易使菌斑堆积其上，遂引起根龋、腐蚀性病损及牙本质感觉敏感症。而且有这些临床症状的患者不能维持良好的口腔卫生，结果牙周疾病渐加重导致龋病进一步发展。并且随着社会老龄化对根面龋修复的治疗会相应增加。充填治疗后修复体不直接承受咀嚼压力，只是间接承受颌力传导的影响。这一切都为ART的广泛应用提供了基础。

由于ART技术同时配合伢典治疗龋病具有操作简单，创伤性小，最大程度地减少了老年人就诊时的紧张和疼痛不适，易于推广的优点，成为世界卫生组织（WHO）大力推荐的充填方法。FUJI Ⅱ具有良好的生物相容性，对牙髓有亲水性，可在口腔环境中不断释放氟离子，抑制了牙体脱矿同时促进牙体再矿化，同时该材料通过羧酸盐基团与牙釉质的羟基有机结合，可形成黏附较强的化学结合 。其热膨胀系数接近于牙体硬组织故可获得良好的边缘密封效果，从而降低了继发龋的发生[5]。而光固化树脂充填，由于根面龋解剖位置导致了光固化材料因照射角度不够理想，影响其固化作用，加之树脂材料本身具有聚合收缩的特性，使充填体与窝洞结合边缘造成了微渗漏，导致了较高的继发龋发生率。同时，由于树脂材料充填以前的酸蚀对牙髓组织具有较强刺激作用，使部分龋病转化成为牙髓病变，导致龋病充填治疗失败。

本组失败病例均是充填物脱落，究其原因，ART技术存在手用器械的局限性较难完全去净龋坏组织，且根面龋操作空间有限也可引起去腐不当，故术者在操作中要严格细致，充分发挥伢典的去腐能力，选用锐利的大小合适的器械尽力去净病变组织，以弥补ART治疗方法的不足。并且充填前应注意窝洞消毒、修复材料与洞型紧贴等，从而提高ART技术治疗老年根面龋的疗效。

参考文献

1 方碧松，李雨琴，韩淑英.老年人根面龋及其部分相关因素研究[J].北京口腔医学，1998，6（3）：106.

2 Frencken JE，Pilot T，Van Amerongen E，et al.Manual for the atraumatic restorative treatment approach to control dental caries.3rd ed Groningen：WHO Collaborating Center for Oral Healtha Services Research，1997：2-4.

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专利申请号:CN201210574469.7

公开号:CN103031472A

申请日:2012.12.26公开日:2013.04.10

申请人:西南铝业(集团)有限责任公司

本发明公开了一种钎焊板，包括基材和至少包覆在基材一面的包铝板.其中，所述基材按质量分数计包括以下成分:0.2%～0.3%的硅,0.55%～0.70%的铁,0.1%～0.2%的铜,1.0%～1.2%的锰,0.01%～0.03%的钛,0.005%～0.015%的钒,余量为铝和其他不可避免的杂质.与现有的钎焊板相比,由于其化学成分的变化,在横切之后不再需要进行片材成品退火的处理,从而改善了成品的外观质量.本发明还提供了一种钎焊板的制备方法,在完成一系列的热处理之后,再进行横切在线包装,从而保证了成品的外观质量.

专利名称:表面品质优良的感光鼓用铝管及其制造方法

专利申请号:CN201210446741.3

公开号:CN103031469A

申请日:2012.11.11公开日:2013.04.10

申请人:马鞍山市新马精密铝业有限公司

本发明公开了一种表面品质优良的感光鼓用铝管及其制造方法,在挤压模具上模芯前端工作带采用高强度耐磨合金成为管坯的内孔工作带,在挤压模具下模的内孔镶有高强度耐磨合金层成为管坯外表工作带,并采用锥形过渡的拉伸模具设计方式,以及运动黏度低的方式,同时对原材料的化学成分进行了严格控制.按照本发明方法生产出的感光鼓用铝管,表面光滑度接近镜面,可以不经表面切削,直接应用于感光鼓的生产制造,生产出的感光鼓能够适用于诸如复印机、打印机和传真机等电子照相装置.不仅缩短了感光鼓的生产流程、降低了消耗,而且避免了切削加工技术难度大、切削刀具的调整和管理不易等难题,大大推动了感光鼓的大批量生产.

专利名称:一种原位自生Al3BC增强镁基复合材料及其制备方法

专利申请号:CN201210580241.9

公开号:CN103031475A

申请日:2012.12.28公开日:2013.04.10

申请人:山东大学

本发明属复合材料技术领域,涉及一种原位自生Al3BC增强镁基复合材料及其制备的方法.该原位自生Al3BC增强镁基复合材料,由镁合金基体和增强相组成,镁合金基体中含有弥散分布的Al3BC粒子,尺寸在0.1～10.0 μm,Al3BC增强相在镁合金基体中的质量分数为1%～15%.其制备方法为:将AlAl3BC预制合金加入镁合金熔体,待AlAl3BC预制合金溶解,静置保温10～40 min,搅拌或超声波处理后将合金液压铸或挤压铸造成形,即可得到AlAl3BC增强镁基复合材料.本发明复合材料具有较高的综合力学性能,制备工艺简便,成本低廉,具有良好的工业应用前景.

专利名称:含铜钢生产工艺

本发明涉及一种含铜钢生产工艺,包括在高炉中制备温度为1 400～1 520℃的铁水,转移铁水到转炉或者电炉中,向转炉或者电炉中加入含铜矿物, 使其与铁水接触;加热含铜矿物与铁水至1 400～1 600℃进行冶炼.本发明充分优化了传统的含铜钢生产工艺,简化了铜铁的冶炼和生产过程,以含铜矿石取代铜铁合金,保障铜收得率的同时,大幅降低了生产成本,使生产效率得到提高,减少经济投入,节约了大量原料,适于在相关含铜钢冶炼领域推广应用.

专利名称:一种铸态AZ80 镁合金中硬脆相

β-Mg17Al12的球化处理方法

专利申请号:CN201210458526.5

公开号:CN103031502 A

申请日:2012.11.12公开日:2013.04.10

申请人:西安科技大学

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1铁电薄膜光伏效应目前对铁电薄膜光伏效应的研究主要集中在铁电性、界面、尺度及空间电荷与光伏特性的关系上。

1•1铁电性与光伏特性的关系铁电性(主要是极化强度)直接影响铁电材料的光伏特性(光生电流(压))。姚魁等[12]研究多晶和择优取向的PLZT铁电薄膜的光伏特性时发现:择优取向薄膜的光生电流和光电转换效率比随机取向薄膜的高1个数量级(如图1所示),这是由于取向薄膜具有更大的剩余极化强度引起的。M.Ichiki等[23]也得到了类似结果。沈明荣等[24]在氧气中不同退火温度下对PZT薄膜进行处理后发现:随着退火温度的提高,剩余极化变大,光生电流增加。L.Pintilie、沈明荣等[25-26]研究PZT、(Bi3•7Nd0•3)Ti3O12(BNT)薄膜的光伏特性与电场关系时发现:光生电流对薄膜的极化状态变化极为敏感,光生电流随极化电压的变化呈现典型的电滞回线形状(如图2所示),这说明光生电流随极化强度增加而增大。

1•2界面效应界面结构与状态(包括界面形成的肖特基势垒高度、界面层厚度等)对铁电薄膜光伏特性有重要影响。电极配置不同,铁电薄膜的界面结构与状态就不同,从而对光伏特性产生显著影响。常用的上电极有Au,Pt,La0•7Sr0•3MnO3(LSMO),Sn∶In2O3(ITO)等,下电极有Pt,Ir,Nb∶SrTiO3(Nb∶STO),SrRuO3等。姚魁等[27]采用三种电极配置(Au/PLZT/Pt,Au/PLZT/Nb∶STO,LSMO/PLZT/Nb∶STO)制备了“三明治”型的(Pb0.97La0.03)(Zr0.52Ti0.48)O3(PLZT)铁电薄膜,通过研究电极与光伏特性的关系发现:LSMO/PLZT/Nb∶STO和Au/PLZT/Nb∶STO薄膜具有远高于Au/PLZT/Pt的光生电流(如图3所示),这是由于下电极Nb∶STO与薄膜更匹配,缺陷更少,从而使光生载流子寿命更长。上电极为LSMO的薄膜光生电流远高于Au上电极,这是因为电极的介电常数对屏蔽电荷分布和光伏输出有显著影响,屏蔽效应越强,光伏输出越小。介电常数约为6较小的Au电极在铁电薄膜和电极间的屏蔽电荷更集中,屏蔽效应更强;而LSMO的介电常数约800较大,屏蔽效应较弱。R.Ramesh等[17]发现:BFO薄膜的光生电流和光生电压与界面的肖特基势垒高度存在对应关系,但无法区分极化和肖特基势垒对光伏特性所作的贡献。而沈明荣等[13]在对PZT铁电薄膜研究时发现光生电流既与PZT/Pt界面肖特基势垒引起的内建电场有关又与极化引起的退极化场有关,并提出了一种模型区分肖特基势垒和极化对光生电流的贡献,发现:PZT薄膜中的由定向极化引起的光生电流正比于2Pr(剩余极化强度),而由肖特基势垒的内电场引起的光生电流与薄膜厚度成反比,其中界面势垒起主要作用。同时,沈明荣等[26]在对比研究剩余极化强度基本相同的PZT和BNT铁电薄膜的界面效应与光生电流关系时发现:PZT薄膜的光生电流大于BNT薄膜(如图2(b)所示),Pt/PZT/Pt和Pt/BNT/Pt结构的上、下电极与薄膜形成的肖特基势垒高度分别为0•29和0•76eV,0•64和0•72eV,这说明电极与铁电薄膜形成的上、下界面非对称程度越大,产生光生电流越大。此外,界面势垒引起的光生电流不仅与势垒高度有关,还与界面层厚度相关,通过薄膜退火工艺可以调控界面层厚度,从而实现光伏特性的有效控制[28]。李润伟等[29]采用透明氧化物电极ITO作为上电极制备了ITO/BFO/Pt,发现:ITO/BFO/Pt相比使用金属电极的Au/BFO/Pt,其光电转换效率增大了25倍;在450μW/cm2的光强和0V偏压下,相应的光电流从0•2nA增加到200nA,光电导提高了1000倍,认为这主要是两方面引起的:一是ITO透明电极对可见光有更大的吸收使更多的可见光透过电极入射到BFO薄膜上,使BFO薄膜吸收了更多的可见光;二是ITO/BFO界面形成了更大的退极化电场,使光生电子、空穴更易分开。

1•3尺度效应铁电薄膜的尺度包括膜厚、晶粒尺寸、电畴尺寸。一般而言,随着膜厚的减小,光生电压逐渐下降,光生电流逐渐增大。姚魁等[12,25]发现:膜厚在260~1500nm范围时,光生电流随着PLZT膜厚减小PbZr0.2Ti0.8O3薄膜,研究其光伏特性与晶粒尺寸关系时发现:PZT薄膜的开路光电压Voc和短路光电流Isc随晶粒尺寸均先增加后减小,峰值出现在平均晶粒尺寸为40nm处,此时Voc=0•96V,Isc=57•7nA(如图5所示),当PZT薄膜晶粒尺寸小于40nm时,短路光电流Isc和开路光电压Voc有较大幅度的降低,这可能是因为PZT薄膜晶粒尺寸达到其铁电临界尺寸,电畴结构消失所致。但R.Ramesh[19]却发现了一个独特的现象:单畴结构的BFO薄膜的光生电压随膜厚增大而无明显变化。多晶铁电薄膜的晶界、电极与薄膜界面上均存在空间电荷,这将直接影响到铁电薄膜的光伏特性。沈明荣等[24]研究在不同气氛和退火温度下制备的PZT铁电薄膜光伏特性时发现:在氧气中700℃退火得到的PZT薄膜具有最大的光生电流(如图6所示),这是因为这种薄膜具有最低的空间电荷密度,且漏电流特性表明其上、下界面的势垒高度最不对称,这都使得其光生电流最大。

2铁电光伏形成机制

目前,人们普遍认可的铁电材料光伏形成机制是:具有与带隙相对应的光辐照到铁电体上,铁电体吸收光子产生载流子(电子和空穴),光生电子和空穴在极化引起的反方向内电场的驱动下分别向正极和负极移动,从而产生光伏信号输出,这是由铁电材料的极化以及缺陷、空间电荷分布不对称所引起的一种体效应(如图7(a)所示),完全不同于硅p-n结的界面光伏效应[13,27,30]。但R.Ramesh等[17,19]在发现BFO薄膜具有非常高的光生电压的同时提出了新的铁电材料光伏形成机制:BFO薄膜的光生电压是由71°或109°电畴畴壁引起的(如图7(b)所示),而体光伏效应非常小。铁电材料光生电压远大于传统硅p-n结的原因在于:①内建电场大。对于硅p-n结,耗尽层电压为0•7V,耗尽层厚度为1μm,即内建电场为0•7kV/mm[19];而对于BFO薄膜,畴间电势差为10mV,畴壁厚度为2nm,即内建电场为5kV/mm[17]。②铁电材料中存在很多的电畴,形成串联电路。R.Ramesh将铁电光伏形成机制的研究引入到电畴结构层次,这是极为重要的突破。

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关键词 光伏专业；应用型本科；人才培养模式；校企合作

中图分类号 G648.2 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2012）26-0031-04

随着全球性常规能源（煤炭、石油、天然气等）供给的日益紧缺以及环境污染和气候变暖问题的日益严峻，开发新型替代能源已刻不容缓。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生新能源，太阳能光伏发电则是一种零排放且能够规模应用（独立发电及并网发电）的能源技术，其开发与利用越来越引起人们的重视。据欧盟联合研究中心预测[1]，太阳能光伏发电在21世纪将替代常规能源，而且将成为世界未来主要能源供应的主体，到本世纪末太阳能发电量将占全世界发电总量的70%。

近年来，我国光伏产业发展迅猛，自2007年起就一直位列世界光伏制造大国的首位。然而，与之不相适应的是光伏专业人才紧缺，尤其是从事实际光伏产品制造、光伏系统的使用和维护检修等生产应用领域的技能型人才非常匮乏。相关资料显示，2010年我国光伏产业产值超过3000亿元，从业人数超过30万人。预计未来3～5年，我国光伏产业年产能的增速有望超过35%。由此推算，国内光伏企业人才需求量巨大。

一、光伏专业及其人才培养现状

由于太阳能光伏发电是在2000年以后才得到世界各国的重视，太阳能光伏产业作为一个新兴产业在我国也是近几年才得到快速发展。因此，无论在国内还是国外，太阳能光伏专业都是一个全新的专业。目前，国外仅有澳大利亚的新南威尔士大学设立了专门的光伏与可再生能源工程学院，并开设了光伏与太阳能本科专业。国内少数重点大学（如上海交通大学、浙江大学、中山大学等）虽然成立了与光伏材料研究相关的研究所，但主要培养博士与硕士层次研究型人才。国内其他大学一般是在原有专业基础上设立太阳能光伏方向，如山东建筑大学在建筑学专业下设立太阳能建筑一体化方向，河北科技大学在应用物理专业下设立太阳能光伏方向，南昌大学在材料物理专业下设立光伏发电技术方向，江西科技学院在材料科学与工程专业下设立太阳能光伏工程方向，江西新余学院则专门开设了专科层次的光伏材料加工与应用技术专业。

与传统专业相比，目前我国应用型光伏专业开办时间比较短（普遍仅有2～3年时间），人才培养还处于摸索阶段。

二、“两平台+能力模块”人才培养模式概况

“两平台”是指在课程体系中设置通识教育课程和学科基础课程两个平台。“两平台”内设置的课程相对稳定，其作用主要是对学生进行基础知识教育、基本技能训练和基本应用能力培养。其中，通识教育课程平台由学校层面统一协调管理，注重科学教育与人文教育的融合，为学生奠定素质基础；而学科基础课程平台以专业所属院（系）管理为主，强调与专业交叉、融合，拓宽专业口径，以满足多个专业方向的需要。

“能力模块”是指在课程体系或实践教学环节中设置多个课程组合或实践教学环节组合，形成多个教学模块，其作用主要是对学生进行专业知识教育、专业技能训练和应用能力的培养。“能力模块”强调学生创新精神和实践能力的培养，以工程应用能力培养为主线，以加强实践教学环节为核心，注意与毕业设计紧密结合，设置系列专业方向课程或实践教学环节，注重解决实际问题的方法训练，提高学生的就业能力。“能力模块”属于专业教育内容，由专业所属院（系）设置并管理，以利于各院（系）根据自身的学科优势与专业特点设置“模块”并组织教学，其课程设置具有一定的灵活性与针对性，可以随社会需求进行相应调整。

三、基于“两平台+能力模块”的光伏专业应用型本科人才培养模式特色

以江西科技学院材料科学与工程（太阳能光伏工程方向）本科专业建设为例。

（一）人才培养目标定位

应用型本科院校培养的高级应用型人才既不同于综合性研究型大学所培养的理论型人才，也不同于职业性院校所培养的实用性技能人才。其不仅要掌握现代社会生产、建设与服务一线从事管理和直接操作的各种高级技能，还应具有将高新科技转化为生产力的能力，即具有设计和开发能力[2]。基于此，学校将光伏专业应用型本科人才培养目标定位为：立足于区域经济的行业发展，培养具备太阳能光伏工程方面知识和设计能力，具有创新精神和实践能力的一线高级应用型工程技术人才。

（二）课程体系设计

基于“两平台+能力模块”人才培养模式的要求，对光伏专业课程体系进行构建，如图1所示。

光伏专业应用型人才的能力包括社会能力、专业理论能力和专业技术能力三个方面。

社会能力的培养依托文化基础课程，包括英语、数学、计算机基础、物理、人文等课程，主要培养学生团队协作能力、良性竞争能力、职业道德能力、健康心理能力以及人际交往协调能力等。社会能力培养一般安排在第一学年。

专业理论能力的培养依托专业理论课程，包括概率论与数理统计、机械设计基础、工程力学及工程材料、电工电子基础及实习等课程，主要培养学生数据分析能力、机械加工设计能力以及电子电工基本操作能力，使学生具备良好的工程理论素养，为后续光伏专业技术能力的培养打好基础。专业理论能力培养一般安排在第二学年。

专业技术能力的培养依托专业技术课程，包括太阳能电池材料、硅片加工技术、材料物理导论、半导体物理学以及光伏发电系统的设计、施工及应用等课程，主要培养光伏材料制备能力、光伏电池加工能力、光伏电池性能检测能力和光伏系统设计及应用能力，具备这四大能力的光伏专业人才，可以在生产一线从事生产制造、设计、质量控制、产品检测及产品服务等工作。专业技术能力培养一般安排在第三、第四学年。

应用型本科课程教学强调将基础理论与专业理论有机结合，使学生“精专”与“博通”并举。因此，在理论课程知识方面强调“实基础”。所谓“实”，是指实在、实用，即基础理论知识以“必需、够用”为原则[3]。在课程内容上，从光伏产业需要的知识能力出发，对课程进行适当整合、精简处理。例如，可以对《材料物理导论》和《半导体物理学》中内容接近的部分进行整合，对教材中出现的大量不易理解的公式推导过程进行简化。创新教学手段，综合利用各种方法进行引导，以“用”导“学”，以“用”促“学”。如利用多媒体将光伏材料的制备、太阳电池的加工、光伏系统的设计及应用等知识点以图片和视频的案例形式展示给学生，以加深学生对相关知识的理解。

太阳能光伏专业作为新兴特色专业，目前缺乏现成的、公开出版的、具有针对性的教材。为避免课程内容与社会需求脱节，光伏专业教材开发可以从两方面入手：一是聘请在光伏企业有工作经历的工程师授课，把企业所需要的知识、信息及时反映到课程中来；二是专业教师根据太阳能光伏产业的特点，编写教材。

（三）实践教学资源建设

从江西科技学院材料科学与工程（太阳能光伏工程方向）本科专业培养方案的课程构成及学分比例（如表1所示）可以看出，其实践教学课时占总教学课时的比例达33.2%，其中，集中实践环节的学分占总学分的比例达到17.22%。实践教学主要在校内实验实训基地和校外实习基地完成。

在光伏专业学科基础实践课程中，主要是电子电工实训和数控加工实训。电子电工实训的目的是让学生掌握常用电子元器件的识别选用、常用电子仪器仪表的使用、常用接线与电工线路布线、印制电路板设计与制作及电子产品的装配与调试等电工电路基本技能。数控加工实训的目的是让学生掌握金工实训、数控工艺及加工程序的编制、计算机辅助设计与制造实训、数控加工仿真实训及加工中心实训等机械加工基本技能。电子电工实训和数控加工实训主要是为后续太阳能光伏发电系统的设计施工及光伏电池加工封装实习打下基础。

在光伏专业技术能力模块实践课程中，校内实验实训包括三个方面：一是在太阳能电池工艺及性能实验室完成太阳能电池串焊、太阳能电池电特性（如太阳电池的开路电压、短路电流、填充因子、转换效率等）检测等训练；二是在太阳能光伏系统实验室，完成太阳能光伏发电系统的组装以及各部分（如蓄电池、控制器、逆变器等）的使用、维护训练；三是在光伏发电模拟系统实验室完成LED光伏照明系统、光伏物联网气象站、光伏充电器、光伏屋顶系统、新能源汽车系统等应用实验。条件允许的学校甚至可以组建达到一定发电规模的光伏太阳能发电站，不但为实验室提供能源，还可以作为实训基地来使用，让学生参与一些管理、维护和检修工作。

建立校外实习基地对于光伏专业应用型本科人才培养十分必要。首先，可以解决学校实验室建设经费不足的问题。因为一条光伏生产线（尤其是偏中上游的晶体硅太阳电池材料生产线）的投入成本巨大（均在亿元以上），学校不可能建设一条完整的生产线供学生实训。建立校外实习基地可以满足学生认识实习（如硅材料的提纯、硅棒的拉制等）和生产实习（如硅棒及硅锭的切片、PN结的形成、减反射膜的蒸镀、金属电极的制作、太阳电池片的层压封装等）的需要，从而使学校可以集中精力建设投资相对较小的太阳能电池性能测试实验室及光伏系统应用实验室。其次，学校可以定期派送校内专任教师到合作企业锻炼，促进学校“双师型”队伍的建设。最后，可以解决学生的就业问题。因为光伏专业的就业面窄，毕业生的就业选择相对较少，校企合作可以很好地解决学生就业问题。如江西科技学院在江西赛维LDK太阳能高科技有限公司及江西晶科能源有限公司建立了校外实习基地，双方开展订单式人才培养，学生在订单企业顶岗实习和就业。

参考文献：

[1]Waldau A J.A European Roadmap for PV R&D [C].3nd World Confe- rence on Photovoltaic Energy Con- version，Osaka：2003.

[2]贾慧敏，赵艳芳，李珍.面向市场设专业变中求新建特色[J].中国职业技术教育，2005（27）：31-32.

[3]汪禄应.应用型本科教育人才培养目标与课程体系建设[J].大学教育科学，2005（2）：42-44.

Analysis on Talents Cultivation Mode of Photovoltaic Specialty of Applied Undergraduate

GUO Lian-gui，ZHANG Hong-tao，ZHOU Qing，ZENG Yu

（Jiangxi College of Science and Technology，Nanchang Jiangxi 330098，China）