国家重点基础研究发展计划(2007CB607504) 作品数:22 被引量:54 H指数:5 相关作者: 王春雷 林红 李建保 李吉超 梅良模 更多>> 相关机构: 山东大学 清华大学 昌吉学院 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 理学 一般工业技术 电气工程 化学工程 更多>>
SrTiO_3中形成级联能级的理论分析 被引量:3 2009年 以Bi和Cu掺杂为例,通过基于密度泛函理论的电子结构的计算,分析了SrTiO3体系中形成级联能级的可能性.结果表明,Bi掺杂和Cu掺杂都可以在SrTiO3的禁带中引入杂质能带,Bi和Cu的共同掺杂可引入两条杂质能带.通过在两条杂质能带之间级联激发,价带顶的电子可以受激跃迁到导带底.采用无辐射跃迁的简单模型,分析指出电子通过级联激发从价带顶受激跃迁到导带底的概率远远高于直接从价带顶跃迁到导带底的概率.这种级联激发可以有效提高导带中的载流子浓度. 张睿智 王春雷 李吉超 梅良模关键词:密度泛函 掺杂 二氧化钛纳米管阵列制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用 被引量:8 2011年 以NH_4F的乙二醇溶液为电解液,采用阳极氧化法在钛板上制备二氧化钛纳米管阵列,通过调控氧化电压改变纳米管的长度和管径,得到了长度为10~45μm、管径为50~150nm的二氧化钛纳米管。分析了阳极氧化实验条件对TiO_2纳米管尺寸的影响,并研究了TiO_2纳米管阵列的尺寸对染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSCs)性能的影响。结果表明:随着纳米管长度增加,表面积增大,电池的短路电流显著提高,光电转换效率也随之增大。基于TiO_2纳米管阵列的DSCs最高光电转换效率达到了2.27%。 焦星剑 林红 李思钊 李建保关键词:二氧化钛 纳米管 阳极氧化 染料敏化太阳能电池 双掺杂锰酸钙基热电陶瓷的制备及电学性能研究 被引量:2 2011年 利用传统固相反应法成功制备出Nb掺杂量x不同的Ca0.9Yb0.1Mn1-xNbxO3热电陶瓷.X射线衍射分析和扫描电子显微镜分析表明:样品均形成了单一的钙钛矿正交结构,空间群为Pnma.晶格常数a和晶胞体积随着Nb掺杂量x的增加而增大,陶瓷样品具有很好的结晶度和很高的致密性,相对密度达到97%左右.在300—1100K温区,测试得到了样品的电阻率和Seebeck系数,发现在低温区样品表现为半导行为,而在高温区表现为金属导电行为.随着Nb掺杂量x的增加,半导-金属导电行为的转变温度向高温区移动.电阻率随着掺杂量的增加而增大,仅在高温区x=0.03样品的电阻率略比未掺杂Nb样品的低.这是由于Nb的掺杂不仅引入载流子,同时还引起MnO6八面体的扭曲,造成载流子的局域化所致.在整个测试温区内,样品的Seebeck系数全为负值,表明电子是主要载流子.样品的Seebeck系数的绝对值随温度的升高近似呈线性增加,但是随Nb掺杂量x的增加依次减小.计算表明,未掺杂Nb的样品在温度为497K时最大功率因子达到297μW/K2m,并且在整个测试温区表现了良好的温度稳定性. 王洪超 王春雷 苏文斌 刘剑 孙毅 彭华 张家良 赵明磊 李吉超 尹娜 梅良模关键词:电阻率 SEEBECK系数 Nb掺杂对还原性烧结的TiO2-δ陶瓷的晶体结构及热电性能的影响 2011年 利用传统的固相反应法在还原性气氛1200℃下分别制备出不同Nb掺杂量的Ti1-xNbxO2-δ陶瓷样品.样品的粉末X射线衍射(XRD)结果显示:Nb掺杂量x较低时样品为多相混合,当Nb掺杂量x>0.02时样品为单一的四方相金红石型结构.在室温到900K的测试温区,测试了单相样品(x=0.02,0.03,0.04)的电导率、Seebeck系数和热导率.测试结果表明,样品的电导率和Seebeck系数随温度的变化都表现为非金属性的行为,通过拟合证明了样品在低温区为热激活导电机制,在高温区为小极化子导电机制.对XRD、电导率以及Seebeck系数随Nb掺杂量的变化规律进行分析表明,随着Nb掺杂量的增大,样品中的氧空位逐渐减少.单相样品的热导率都随温度的升高而逐渐降低,以晶格热导为主.在测试温区,x=0.02样品在873K时热电性能最好,其热电优值ZT达到0.19. 刘剑 王春雷 苏文斌 王洪超 张家良 梅良模关键词:氧化钛陶瓷 热电性能 氧空位 两种晶粒长大Monte Carlo方法的比较 2007年 比较了两种改进的晶粒生长的Monte Carlo方法。通过比较晶粒形貌演化图和晶粒尺寸随时间的变化,发现这两种方法不仅都能够给出比Metropolis抽样更加改进的晶粒生长指数,且明显加快了模拟速度,而且晶粒大小的分布更加合理。这与正常晶粒拓扑演化和理论分析的生长动力学相符合。最后给出了两种改进的方法和Metropolis方法得到的晶粒尺寸分布曲线。 张艳飞 王春雷 吴清早 杨鲲 张超 张睿智 李吉超关键词:晶粒生长 MONTE CARLO方法 POTTS模型 工艺条件对KNNT陶瓷性能的影响 2007年 采用传统固相反应法制备了(K0.5Na0.5)(Nb0.7Ta0.3)O3(KNNT)无铅压电陶瓷。通过XRD、SEM分析方法分别研究了预烧后粉体和烧结后样品的晶体结构和微观形貌,以及预烧、烧结条件对样品性能的影响。结果表明,预烧后的粉体和烧结后的样品的晶体结构分别为四方相和斜方相;在860~920℃预烧,选择合适的烧结温度均可获得性能优异的陶瓷样品。较佳工艺条件为900℃预烧、1180℃烧结,样品d33可达到205pC/N,kp、k33分别为45.9%、60.5%。 吕应刚 王春雷 张家良 王矜奉 钮效鹍关键词:无机非金属材料 无铅压电陶瓷 固相反应法 压电性能 烧结温度对La_(0.1)Sr_(0.9)TiO_3陶瓷热电性能的影响 被引量:1 2012年 利用传统固相反应方法,分别在1440°C,1460°C,1480°C和1500°C烧结条件下,制备了钙钛矿结构的La_(0.1)Sr_(0.9)TiO_3陶瓷样品.样品的粉末X射线衍射结果显示,不同烧结温度的La_(0.1)Sr_(0.9)TiO_3陶瓷样品均为单相的正交结构.从样品的扫描电子显微照片来看,随着烧结温度的增加,平均晶粒尺寸逐渐增大.在室温至800°C的测试温区,测试了样品的电阻率和Seebeck系数,系统地研究了不同烧结温度对样品热电性能的影响.结果表明,样品的电阻率在测试温区内随着测试温度的升高先略微降低,然后逐渐升高;总体来看,样品的电阻率随烧结温度的升高先增大后降低.在测试温区内,Seebeck系数均为负值,表明样品的载流子为电子;随着测试温度的升高,Seebeck系数绝对值均有所增大;随烧结温度升高,Seebeck系数绝对值逐渐增大后显著降低.1480°C制备的样品因其相对较低的电阻率和相对较高的Seebeck系数绝对值,在165°C时得到最大的功率因子21μW·K^(-2).cm^(-1). 孙毅 王春雷 王洪超 苏文斌 刘剑 彭华 梅良模关键词:热电性能 烧结温度 多晶材质电子结构及热电性能的模拟 发展了一种研究多晶体系电子态以及热电性质的计算机模拟方法。首先采用相场动力学方法模拟多晶材质图案,再利用其模型序参量构造晶界的势函数, 用近自由电子近似构造体系的哈密顿量。求解薛定谔方程得到体系的本征态。通过电荷密度的分... 王春雷 张家良 李吉超 赵明磊 陈惠敏 梅良模关键词:多晶 电子结构 文献传递 量子波动对CaTiO_3介电行为的影响 2009年 Barrett公式能较好的描述先兆性铁电体及其固溶体的介电常数随温度的变化特点。但在定量的描述上,对于CaTiO3其介电常数不能在整个温度范围内都与实验数据很好的相符,而且得到的居里温度是一个很大的负数。利用改进的Barrett公式,当CaTiO3晶体的零点振动能按照某一个规律由低温时一个较小值变化到较高温度时一个较大值时,上述问题可以得到圆满地解决。由此得到CaTiO3的零点振动是随温度变化的。 袁敏 王春雷关键词:量子波动 染料敏化太阳能电池碳对电极的制备及性能 被引量:2 2011年 用超声破碎法制备染料敏化太阳能电池的碳对电极:以炭黑纳米颗粒和石墨粉为原料,通过超声破碎制备均匀分散浆料,并将浆料丝网印刷在氟掺杂的氧化锡导电玻璃上得到碳对电极。与溅射法制备的铂对电极相比,超声破碎法制备的碳对电极具有更快的电荷传递速率;用碳对电极组装的电池在标准太阳光(AM1.5、100 mW/cm2)下的光电转换效率达到铂电极电池的81%,碳对电极电池在400~800 nm可见光区域内的单色光光子-电子转换效率高于铂对电极电池的。 杨盼 许晨阳 林红 赵晓冲 李建保关键词:染料敏化太阳能电池 碳对电极 光电转换效率