最新光学薄膜在太阳能电池上的应用课件PPT.ppt 72页

'光学薄膜在太阳能电池上的应用 2021/9/172太阳能电池的分类硅基太阳能电池(单晶/多晶/非晶)(24.7%)化合物太阳能电池(砷化镓/硫化镉/碲化镉/铜铟硒等)有机薄膜太阳能电池(酞青类化合物/导电聚合物等)纳米薄膜太阳能电池(纳米TiO2) 2021/9/173各种太阳能电池所占比例 2021/9/177单层减反射薄膜的原理结构最简单的减反射膜是单层膜。图1所示为单层减反射薄膜的矢量图。 膜有两个界面就有两个矢量，每个矢量表示一个界面上的振幅反射系数。如果膜层的折射率低于基片的折射率，则在每个界面上的反射系数都为负值，这表明相位变化为180°（若反射光存在于折射率比相邻媒质更低的媒质内，则相移为180°;若该媒质的折射率高于相邻媒质的折射率，则相移为零。）。当膜层的相位厚度为90°时，即膜层的光学厚度为某一波长的四分之一时，则两个矢量的方向完全相反，合矢量便有最小值。如果矢量的模相等，则对该波长而言，两个矢量将完全抵消，于是出现了零反射率。2021/9/178 以上仅仅是垂直入射的情况。在倾斜入射时，情况与上述类似，只是膜层的有效相位厚度减少了，因而最佳透射波长更短些。2021/9/179 2021/9/1710太阳辐射的波长范围:紫外光区(7%)红外光区(43%)和可见光区(50%)硅在红外波段透过率很高,但对红外波段太阳辐射能的利用很少;红外光的热效应会降低电池的太阳能转换效率和使用寿命紫外波段光对电池板胶合材料(EVA)有老化作用400~800nm范围实现减反射,对紫外光(λ<400nm)有较强的吸收;对红外光(λ>800nm)的透过率有较大抑制太阳的光谱与太阳能电池 2021/9/1711AR薄膜的制备方法气相法:利用各种材料在气相间、气相和固体基础表面间所产生的物理、化学过程而沉积薄膜的方法化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)CVD可以分为热CVD、光CVD和等离子体CVD(根据促使化学反应的能量可以来自加热、光照和等离子体)PVD利用加热材料而产生的热蒸发沉积、利用气体放电产生的正离子轰击阴极(靶材)所产生的溅射沉积、把蒸发和溅射结合起来的离子镀以及分子束外延液相法:化学镀、电镀、浸渍镀其它:喷涂、涂覆等 2021/9/1712几种AR薄膜的制备化学气相沉积(PECVD)制备氮化硅(SiCx:H)AR膜磁控溅射法(PVD)制备SiO2/TiO2减反射膜溶胶凝胶提拉法制备SiO2/TiO2减反射膜 2021/9/1713等离子体(PECVD)制备碳化硅(SiCx:H)AR膜[1]SiCx:H膜:具有较低的电导率和较宽的光学带隙,并且折射率根据碳成分可调(2.0-3.75),薄膜中H含量高;其次具有优良的机械性能、抗腐蚀性和热稳定性;能减少反射,沉积时释放的氢对硅材料的晶界和体缺陷起到钝化作用降低了表面复合速率,增加了少子寿命,从而提高了太阳电池效率 2021/9/1714制备过程以纯硅烷(SiH4)和纯甲烷(CH4)为气源,在硅衬底以及玻璃衬底上沉积a-SiCx:H薄膜反应的动力是来自被高频电场加速的电子和离子,它们与反应气体分子碰撞,电离或激活成活性基团,因而可以在远低于热反应的温度下制备薄膜。 2021/9/1715制备过程通过改变衬底温度、气源流量比和射频功率分别制备a-SICx:H薄膜样品,并对其进行测试分析,讨论制备条件对薄膜表面形貌、化学结构、光学性能等的影响，并对薄膜的成膜机理和结构模型进行探讨利用正交实验法研究PECVD设备制备的a-SiCx:H薄膜的沉积参数对薄膜减反射性能的影响,确定影响其减反射性能的主要沉积参数,寻找最佳的沉积条件 2021/9/1716最佳沉积条件①随着衬底温度的升高,薄膜致密度增加,膜内Si-C键含量增大,薄膜生长速率降低,折射率升高,光学带隙变窄②随着CH4流量的增大,薄膜粗糙度先减小后增大,并且当SiH4与CH4流量比为1:2时,薄膜最致密;随CH4流量的增大,生长速率减小③随着射频功率增大,薄膜致密度增加,粗糙度减小;折射率随射频功率的增大而增大;缺陷态减少导致光学带隙变宽衬底温度250度,流量比V(SiH4):V(CH4)=1:3,射频功率35w 2021/9/1717在最优参数下,波长小于400nm时,薄膜透过率很小,这也说明了薄膜对紫外光有较弱的透过性.薄膜的平均透过率在90%左右,说明在整个太阳电池光谱响应范围内,薄膜对光的吸收很少,薄膜具有良好的透过性.总的来说,在优化后的制备条件下沉积的a-SICx:H薄膜具有良好的光学性能,能起到较好的减反射效果 2021/9/1718TiO2的特性纳米TiO2(粒径在1-100nm)由于粒子直径小,表面积大从而使其具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应TiO2薄膜具有杀菌消毒、光催化、光降解、防雾、防露、自清洁以及对紫外光的强烈吸收 2021/9/1719磁控溅射法(PVD)制备SiO2/TiO2减反射膜[2]射频磁控溅射设备立式提拉镀膜机 2021/9/1720随着氧流量的增加薄膜的反射低谷向中心波长550nm处移动 2021/9/1721随着总气压的增加薄膜的反射低谷向短波方向移动 2021/9/1722随着温度的增加薄膜的平均反射率降低并且反射低谷向长波方向移动 2021/9/1723随着靶基距的增加薄膜的反射低谷先短波再长波之后再短波 2021/9/1724结论通过分析:制备TiO2薄膜应当选用常温,靶基距为190nm,氧流量为15sccm,总气压为4×10-1Pa的条件,在此条件下获得的薄膜与SiO2薄膜匹配制成双层减反射膜将会达到最佳减反射效果 2021/9/1725SiO2/TiO2W形减反射膜[3](λ/４-λ/２)设定SiO2薄膜TiO2薄膜的厚度d1、d2初值分别为89.75nm、124.12nm(n1d1＝λ/4,n2d2＝λ/2,中心波长选用510nm,n1n2分别为SiO2/TiO2对510nm波长的折射率)使用macleod膜系设计软件对膜系进行拟合优化.最后得到优化结果为93.55nm、125.45nm 2021/9/1726镀膜后的玻璃在430nm和643nm处分别达到透射率极大值97.72%、98.35%在可见光区域(400~800nm)平均透过率达到96.40%与不镀膜的玻璃相比,提高了6.12%具有很好的增透效果;在紫外光波段,由于双层膜反射率的迅速提高以及TiO2薄膜对紫外光的强吸收,极大的降低了该波段光透过率;在红外光波段,双层膜反射率的大幅增加也抑制了该区太阳光的透过率图2理论与实际对比 2021/9/1727参考文献[1]张瑞丽.太阳能电池用a-SICx:H薄膜的制备与性能研究[D],浙江:浙江理工大学,2010[2]王贺权.太阳电池减反射膜的研究[D],辽宁:东北大学,2005[3]王晓栋,沈军,谢志勇,等.太阳能玻璃表面高强度双层减反膜制备研究[J].光子学报,2009,38(10):2501-2505[4]刘永生,谷民安,杨晶晶,等.太阳电池用低折射率纳米晶减反射膜研究[J].华东电力,2010,38(11):1794-1796 中医筋伤学概论信金党 基本概念中医筋伤学是在中医骨伤学的基础上逐步发展而形成的分支学科，为骨伤科的重要组成部分，他以中医理论为指导，综合现代科学和现代医学知识来研究人体筋伤的病因、病机、诊断、辨证、治疗、康复和预防的一门临床学科。 筋的含义相当现代医学解剖学中四肢和躯干部位的软组织,主要指肌腱、筋膜、关节囊、韧带、腱鞘、滑液囊、椎间盘、关节软骨等软组织。 筋伤定义凡因各种外力暴力或慢性劳损等原因所造成筋的损伤,统称筋伤，俗称伤筋，亦即现代医学所指的软组织损伤。 筋伤与外伤的关系*筋伤---不一定伴有骨折、脱位、骨病。*骨折、脱位、骨病---不同程度的筋伤*骨折愈合后,脱位整复后---遗留筋的损伤。 筋伤学与现代医学的关系现代医学对现代筋伤学的发展起到了积极的推动作用。相关学科包括局部解剖学、运动医学、创伤骨科学、推拿按摩学等。 筋伤的分类（一）古代筋伤分类：*筋断--筋伤后全部或部分断裂；*筋转,筋歪,筋走,筋翻--筋伤后偏离原正常解剖位置；*筋强--筋伤后僵硬强直，见于陈伤瘀结不化；*筋粗--筋伤后瘀血阻滞（组织增生、变性或痉挛）而变粗；*筋结--筋伤后气血凝滞而呈囊性肿块；*筋缩--筋伤后出现缩短现象，即筋挛缩；*筋痿--筋伤后筋腱功能减弱，痿软无力；*筋柔--筋伤后关节松弛乏力。 筋伤的分类（二）现代筋伤分类1、按损伤性质急性筋伤突然的暴力损伤慢性筋伤积累性暴力损伤 筋伤的分类2、按受伤时间长短新鲜性筋伤2周内的筋伤陈旧性筋伤筋伤超过2周未愈者，又称陈伤、宿伤 筋伤的分类3、按受伤方式扭伤挫伤碾压伤切割伤 筋伤的分类4、按筋伤的病理筋伤血瘀筋出槽筋撕裂伤筋断裂伤骨错缝 筋伤的病因外外力---直接,间接，持续劳损{外感六淫因邪毒感染内年龄{体质因解剖结构职业工种先天因素 筋伤的病机筋伤可导致脏腑、经络、气血及筋骨关节的功能紊乱，除出现局部的症状之外，还可引起一系列的全身反应。 筋伤的气血病机在筋伤中气血病理改变多为气滞血瘀和气血两虚两类：1、气滞血瘀：外来暴力引起筋伤后，气血受损、气机不利、运行受阻而致气滞血瘀，为痛为肿。2、气血两虚：伤后日久会产生面色无华，疲倦乏力，头晕目眩，心悸失眠，自汗气短，唇舌淡白，脉细无力等全身症状。 筋伤的津液病机伤筋而致血瘀时，由于积瘀生热，热邪灼伤津液，可使津液出现一时性消耗过多，而使滋润作用不能很好发挥，出现口渴、咽燥、大便干结、小便短少、舌苔黄而干糙等症。由于重伤久病，常能严重耗伤阴液，除了可见较重的伤津证候外，还可见全身情况差、舌色红绛而干燥、舌体瘪瘪、舌苔光剥、口干而不甚欲饮等症。 筋伤的脏腑病机筋伤疾患与五脏六腑均存在相关联系，但以肝脾肾最为密切。肝藏血，主筋，肝血不足，筋失所养则手足拘挛，肢体麻木，屈伸不利；脾主肌肉，主运动，司运化，脾运化失司则清阳不布，气血亏虚，筋肉失养导致筋肉萎缩无力，四肢倦怠等症；肾主骨，生髓，筋附着于骨，故肾虚可致骨髓空虚，出现腿足筋骨痿软不用，腰痠背痛等症。因此，在筋伤治疗中，要注重肝、脾、肾等脏腑功能的调养。 筋伤的经络病机筋伤可导致经络受损而阻塞，气血之道不得宣通而为肿为痛。反之，经脉本身病变亦可影响皮肉筋骨的生理功能而出现相应证候。 筋伤的筋骨、关节病机骨缝是指骨与骨相连接处的间隙，也是关节之间的间隙，存在于可动关节和微动关节。这些关节在外力的作用下引起微细的离位，即称为骨错缝--类似于半脱位。当筋遭受外力作用后，经筋走形的正常位置被破坏，改变了筋的正常位置，称为筋出槽--类似于肌腱滑脱。骨错缝及筋出槽必然导致筋伤。 筋伤的检查方法（一）望诊:一、望全身神色形态二、望局部肤色、畸形、肿胀、功能活动三、望舌(略) 筋伤的检查方法（二）闻诊:1、关节弹响声2、肌腱和腱鞘的磨擦音3、关节磨擦音 筋伤的检查方法（三）问诊:问一般情况、主诉、受伤时间、原因、受伤部位、伤后处理过程、寒热、疼痛及肢体功能等。 筋伤的检查方法（四）切诊:1、脉诊2、摸诊可提供重要的诊断依据主要内容包括：①摸痛处②摸畸形③摸肤温④摸异常活动⑤摸肿块主要摸诊方法：①触摸法②挤压法③扣击法④旋转法⑤屈伸法 筋伤的现代检查手段肢体测量法神经系统检查法特殊检查法现代仪器检查法 肢体测量法(一)关节活动范围的测量(二)肢体长度的测量(三)肢体围径的测量 肢体测量法 神经系统检查法(一)感觉检查(浅)1、触觉2、痛觉3、温度感(深)4、位置感5、震动感(二)运动检查肌容积、肌力、肌张力 神经系统检查法(三)反射检查1、浅反射腹壁反射、提睾反射、肛门反射、臀反射2、深反射肱二头肌反射、肱三头肌反射、桡骨膜反射、膝反射、跟腱反射3、病理反射霍夫曼氏征(Hotfman)、巴彬斯基征(Babinski)、髌振挛、踝振挛 特殊检查法(一)脊柱检查(1)头顶叩击试验(击顶试验)(2)椎间孔挤压试验(3)臂丛神经牵拉试验(颈神经牵拉试验)(4)直腿抬高试验(5)直腿抬高加强试验(Laseque"s)(6)屈髋伸膝试验(7)骶髂关节分离试验("4"试验)(8)分腿试验(床边试验) 特殊检查法(二)上肢检查1、肩关节痛弧2、冈上肌断裂试验3、(1)网球肘试验(Mill"s)(2)Cozen"s试验4、握拳尺偏试验(Finkelstein)5、屈腕试验 特殊检查法(三)下肢检查1、髋关节屈曲挛缩试验(Thomas")2、单腿独立试验(臀中肌试验)Trendelenburg"s3、浮髋试验4、膝关节分离试验5、推拉试验(抽屉试验)6、半月板损伤试验(MC-murray)7、半月板研磨试验(Apply)8、半月板重力试验(侧卧屈伸试验) 现代仪器检查法1．X线检查主要用于与骨折、脱位和骨病的鉴别诊断。(1)筋伤疾患常见的X线基本表现为：①软组织厚度增加，局部膨隆；②局部软组织影像密度增高；③原有组织层次混乱不清晰；④因皮下组织内有间质水肿而成网状结构；⑤由于关节内积液、积血致关节囊膨隆。(2)筋伤X线摄片主要有以下几种方法：①X线平片：②应力下摄片：③造影检查： 现代仪器检查法2、电子计算机X线横断体层扫描（CT）及磁共振成像（MRI）CT主要是从横断面来了解脊椎、骨盆、四肢骨与关节的病变，对椎间盘突出症、腰椎椎管狭窄症等筋伤疾病的诊断有重要参考价值。MRI在筋伤疾患中主要是用于检查脊髓、椎间盘、膝关节、软组织肿瘤和原发性肌肉疾患等，但价格较为昂贵。 现代仪器检查法4．肌电图检查是一种临床电生理学检查法。肌电图主要用来检查神经与肌肉疾患，对神经系统的诊断及治疗有一定的参考价值。5．关节镜检查是使用关节内窥镜对关节内部进行检查的一种诊疗方法。目前主要用于膝关节检查，可明确病变部位和程度，及直视下取活检等。 筋伤的临床变现（一）疼痛(二)肿胀(三)畸形(四)功能障碍(五)肌萎缩 筋伤的治疗一般治疗原则一、首重气血二、筋骨并重三、标本兼治四、内外结合 手法治疗一、原理和作用(一)活血散瘀,消肿止痛(二)整复筋位,纠正错缝(三)舒筋通络,解除痉挛(四)温养筋脉,祛风散寒(五)松解粘连,滑利关节(六)防治废痿,促进修复 手法治疗的适应症1、一切急慢性筋伤而无皮肤破损及筋完全断裂者。2、错缝。3、急性筋伤后治疗不当的关节位移者。4、骨折脱位后期关节位僵直或肌萎缩者。5、骨关节病及痹症所致肢体疼痛关节活动不利者。 固定治疗一、固定的作用1、维持手法治疗的效果2、利于消肿止痛，解除痉挛3、为筋伤制造有利的修复条件4、减少或避免并发症和后遗症的发生 固定的注意事项1、合适的固定方法与用具2、观察固定后反应3、预防压迫性溃疡4、抬高患肢5、掌握固定位置和时间6、指导练功 固定的方法1、绷带2、弹力绷带3、胶布4、夹缚纸板5、石膏 练功疗法注意事项：1、合适的功法2、动作的准确3、循序渐进4、避风寒,保温暖5、持之以恒,坚持练功 药物治疗一、内治法(一)早期活血化瘀，消肿止痛(二)中期和营止痛，理伤续筋(三)晚期补气养血，补益肝肾，补益脾胃 药物治疗二、外治法（一）敷帖药（二）搽擦剂（三）熏洗湿敷剂（四）热熨药 其他疗法1、针刺2、小针刀3、封闭4、物理疗法5、牵引6、拔罐7、手术 重点1、筋伤的概念、分类2、筋伤的各种检查方法3、筋伤的手法治疗原则4、筋伤的中药内治法，三期分治的原理及代表药物'