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一維原子鏈缺陷兩端零能束縛態的發現
在二維鐵基高溫超導體中的一維原子缺陷鏈兩端發現馬約拉納零能模，為實現較高溫度下、無外加磁場的拓撲零能激發態提供了一種可行性平臺。王健研究組通過分子束外延（MBE）技術在鈦酸鍶襯底上成功制備出大尺度、高質量的單層FeTe0.5Se0.5高溫超導薄膜，其超導轉變溫度T_c≈62 K，遠高于塊材Fe(Te,Se) (T_c≈14.5 K)。利用原位低溫（4.2 K）掃描隧道顯微鏡（STM）和掃描隧道譜（STS）技術，研究組在薄膜表面發現了一種由最上層Te/Se原子缺失形成的一維原子鏈缺陷。在這種一維原子鏈缺陷兩端，同時觀測到了零能束縛態（圖1），而在一維原子鏈缺陷的非端點處，依然是超導帶隙的譜形。隨著溫度升高，零能束縛態的峰高逐漸降低，最終在遠低于T_c時消失（約20 K）。隨著針尖逐漸逼近薄膜表面，即隧穿勢壘電導變大，零能束縛態峰迅速升高且沒有發生劈裂，展現出良好的抗干擾性。此外，研究組發現在較短的一維原子鏈缺陷兩端的零能束縛態發生了一定程度的耦合（圖2），其峰高隨缺陷長度的依賴關系在統計中展現出正相關關系。這些零能束縛態的譜學特性，如峰值高度與半高寬隨溫度的演化，消失的溫度，針尖逼近隧穿譜與難劈裂的特性等，都與馬約拉納零能模的解釋相符合，可以基本上排除Kondo效應、雜質缺陷束縛態或有節點的高溫超導體中Andreev零能束縛態等其它可能性。波士頓學院的汪自強教授團隊基于肖克利缺陷態的能帶理論在超導體中的表現提出了可能的理論解釋。在強自旋軌道耦合作用下，單層FeTe0.5Se0.5薄膜表面的一維原子鏈缺陷可以是衍生一維拓撲超導體，其端點處會產生受時間反演對稱性保護的一對馬約拉納零能模。時間反演對稱性破缺下也可產生一維原子鏈缺陷拓撲超導體，其兩個端點各產生一個馬約拉納零能模。這一工作首次揭示了二維高溫超導體FeTe0.5Se0.5單層薄膜中的一類拓撲線缺陷端點處的零能激發，具備單一材料、較高工作溫度和零外加磁場等優勢，為進一步實現可應用的拓撲量子比特提供了一種可能的方案。
北京大學
2021-04-11
一種基于渦致效應的自對流方柱海流能發電裝置
本實用新型公開了一種基于渦致效應的自對流方柱海流能發電裝置，包括發電箱體，所述發電箱體 包括上箱體、下箱體和發電組件，其中發電組件通過選用對水流存在攻角的方柱來激發振動，較大攻角 抑制馳振的產生，使得方柱振子的振動處于渦致振動狀態，具有較高的振動頻率;上下箱體的設置使得 發電的部分裝置與水隔離，延長了裝置的使用壽命;并且加入了流速調整裝置，在不同的流域流速情況 下可以通過流速調整裝置進行調整，使得進入到發電裝置的水流速度達到最佳的激發渦致振動的范圍; 加裝了保護裝置，使得整個裝置更加環境友好;加入了對流裝置，使得整個裝置能夠始終正對水流沖擊 方向，取得更好的發電效果。
武漢大學
2021-04-13
一種抽水蓄能機組故障預測與健康管理系統和方法
本發明公開了一種抽水蓄能機組故障預測與健康管理系統和方法，其中，系統的實現包括：設備監測模塊、處理中心模塊和決策支持模塊；方法的實施包括：使用狀態監測傳感器和機內自檢設備對抽水蓄能機組各子系統的運行狀態進行實時監測，得到抽水蓄能機組各子系統的狀態特征數據；對各子系統的狀態特征數據進行處理分析，得到抽水蓄能機組維修決策建議；利用抽水蓄能機組維修決策建議，通過綜合分析，實現對抽水蓄能機組的故障預測與健康管理。本發明系統完善合理，方法有效可行，可用于對抽水蓄能機組實施預防性狀態維修，提高抽水蓄能機組整體運
華中科技大學
2021-04-14
抽水蓄能機組調速系統的快速非線性模糊預測控制方法
本發明公開了一種抽水蓄能機組調速系統快速非線性模糊預測控制方法，包括模糊 PID 參數自適應、在線滾動預測和控制律計算三個步驟；該控制方法具有模糊 PID 控制的參數隨工況自調整功能，且通過控制器中建立的抽水蓄能機組調速系統非線性模型利用在線滾動預測方法對系統未來狀態進行預測，在即時控制律的設置時考慮到了系統未來狀態量偏差信息；本發明提供的這種預測控制方法能夠滿足抽水蓄能機組在不同工況下的控制過程，有效提高機組控制精度，改善機組運行過程的暫態性能。
華中科技大學
2021-04-14
一種能隱藏反饋時延特性的激光混沌信號產生裝置
本發明公開了一種能隱藏反饋時延特征的激光混沌信號產生裝置。通過在垂直腔面發射激光器的環形反饋腔中引入可調偏振片，即使在較大反饋強度下，只要合理地調節可調偏振片的角度，也能成功地隱藏激光混沌信號的反饋時延特征。本發明裝置在保證了產生激光混沌信號的基礎上，實現了在較大反饋強度下的混沌載波的時延隱藏特性，增強了基于垂直腔面發射激光器的混沌通信系統的安全性。
西南交通大學
2016-10-19
一種制備太陽能電池柵電極的裝置及方法
本發明提供了一種制備太陽能電池柵電極的裝置及方法，裝置包括銀漿供給裝置，噴嘴高度調節模塊，噴嘴，可程控的高壓發生器，吸附平臺，運動平臺和控制單元；方法包括將太陽能基板設置于吸附平臺上，制備第一柵電極和制備第二柵電極，第二柵電極的寬度大于第一柵電極的寬度；本發明利用電紡絲直寫工藝打印太陽能電極；利用電場將噴嘴中的銀漿拉成直徑比噴嘴直徑小的絲。通過控制不同的電壓，噴嘴高度，和基板進給速度可控制打印出的柵線寬度和高度。電壓影響一定高度下泰勒錐的穩定性。高度主要通過影響柵線在空中的固化程度來影響打印柵線的高
華中科技大學
2021-04-14
一種超導電感電容混合儲能脈沖功率電源
本實用新型公開了一種超導電感電容混合儲能脈沖功率電源，包括初始充電電源、可控開關、儲能電容器、非線性電阻、三繞組脈沖變壓器、二極管和負載；本實用新型結構將超導電感儲能和電容儲能有效結合，并利用三繞組脈沖變壓器將能量進行快速壓縮和釋放；電容器集儲能和限壓兩種功能并且通過LC振蕩回路加速了能量向負載傳遞的速率和效率；壓敏電阻使原邊超導線圈中的剩余電流快速衰減，提升了能量傳遞效率。
西南交通大學
2016-10-24
一種柔性鈣鈦礦太陽能電池的制備工藝
本發明公開了一種柔性鈣鈦礦太陽能電池的制備工藝，包括以 下步驟：1)刻蝕；2)光陽極的制備；3)碳對電極的印刷成膜：采用烘干·114·溫度在 150℃以下的導電碳漿，利用絲網印刷法在柔性導電基底上制 備成膜，即得到太陽能電池的碳對電極；碳對電極的一端與 ITO 導電 層接觸，另一端與 ITO 之間存在間隙，生長的 ZnO 納米線在該間隙處； 4)鈣鈦礦的添加。本發明采用一種低溫的制備工藝在柔性導電基底上 制備電池的光陽極。接著采用有機溶劑烘干溫度在 150℃以下低溫導 電
華中科技大學
2021-04-14
世界紀錄效率全鈣鈦礦疊層太陽能電池
利用鈣鈦礦材料制備高效率低成本太陽電池
一、項目分類
重大科學前沿創新、關鍵核心技術突破
二、成果簡介
南京大學現代工程與應用科學學院譚海仁教授團隊瞄準“碳達峰、碳中和”國家重大需求，致力于高效率新型光伏技術的基礎和應用研究，兩年內連續四次創造全鈣鈦礦疊層太陽電池光電轉換效率的世界紀錄，并被國際權威的《Solar cell efficiency tables》收錄。
2019年，研究團隊率先突破全鈣鈦礦疊層制備瓶頸，提出新型隧穿結結構，實現了器件制備過程的大幅簡化和性能的大幅提升，最終實現了24.8%的光電轉換效率；2020年，團隊通過材料改性和結構優化實現了大面積疊層電池24.2%的效率。
近期，研究團隊提出增強窄帶隙鈣鈦礦晶粒表面缺陷鈍化的新策略，疊層電池經國際權威機構認證其轉換效率高達26.4%。同行專家高度評價該研究工作“在利用鈣鈦礦材料制備高效率低成本太陽電池中邁出了重要的一步”。
相關成果發表于Nature (2022)和Nature Energy (2019、2020)等國際頂級期刊，入選“中國半導體十大研究進展”和“中國光學十大進展”，部分技術已實現科技成果轉化，推動了我國新型鈣鈦礦太陽電池的產業化。
南京大學
2022-08-12
基于微納光學結構的太陽能電池高效陷光技術
太陽能發電是未來可再生能源的重要領域，提高太陽能電池對太陽光的利用效率、進一步提高太陽能電池的光伏效率，已經成為光伏領域的重要課題。太陽能電池的本征吸收層很薄，甚至小于光的波長，使得進入太陽能電池光子的光程很短，成為除材料以外，制約太陽能電池進一步提高光伏效率的重要因素。為了提高光子在太陽能電池本征吸收層中的吸收率，需要研究在降低電池表面反射的同時，延長光子在本征吸收層的光程，實現高效陷光。 本項目基于微納光學理論和微納結構加工技術，提出了“低表面反射+低光能逃逸+高效延長光程”的高效超陷光機制，設計了具有“低表面反射率+低光能逃逸+高效延長光程”的高效超陷光結構。利用寬帶陷光技術研發的寬帶陷光光伏玻璃，在380nm~1200nm波長范圍內，具有高于40%的霧度。寬帶陷光光伏玻璃基片應用于硅疊層薄膜太陽能電池, 在380nm~1200nm波長范圍內，對于準垂直入射光的反射率小于3%. 在AM1.5測試環境下,太陽能電池光伏效率比較沒有陷光結構光伏玻璃的太陽能電池相對提高5%。以上。 基于微納光學結構的太陽能電池高效陷光技術，在太陽能電池、太陽能電池組件封裝中具有廣泛的應用前景，對于提高太陽能電池及其組件的光伏效率具有重要意義。
上海交通大學
2021-04-13