该文基于掺钪AlN薄膜制备了高次谐波体声波谐振器(HBAR)，研究了钪(Sc)掺杂浓度对AlN压电薄膜材料特性及器件性能的影响。研究表明，当掺入Sc的摩尔分数从0增加到25%时，压电应力系数e33增加、刚度CD33下降，导致Al1-xScxN压电薄膜的机电耦合系数k2t从5, 6%提升至15, 8%，从而使HBAR器件的有效机电耦合系数(k2eff)提升了3倍。同时，当Sc掺杂摩尔分数达25%时，Al1-xScxN(x为Sc掺杂摩尔分数)压电薄膜的声速下降13%，声学损耗提高，导致HBAR器件的谐振频率和品质因数降低。

为提高传统跌倒检测系统的识别准确率, 降低识别时间, 提出了一种新型跌倒检测模型。以Kinect V2深度视觉传感器获取的骨骼节点为样本数据源, 由改进型K-means算法计算聚类中心点, 并在此基础上提取跌倒检测特征数据。将特征数据重构成5×5训练样本数据后, 输入所设计的卷积神经网络模型进行训练学习, 得到优化的跌倒检测模型参数。实验表明, 所设计的新型检测模型相对于传统检测跌倒算法具有更高的识别准确率和更快的运算速度, 保证了系统的实时性和鲁棒性要求。

制备了基于P3HT∶PCBM复合体异质结有机太阳能电池,通过改变旋涂速度和时间来控制活性混合膜中溶剂的挥发时间,研究了载流子复合损耗与器件加工制造条件以及界面陷阱密度的关系.测试结果表明,活性复合膜溶剂的挥发时间对有机太阳能电池的光电性能有直接影响.溶剂挥发快的器件产生的陷阱辅助复合最为强烈,基于开路电压与光强对数关系的直线的斜率较大,存在的界面陷阱密度也最大.文中建立了制造加工条件、复合损耗机制、界面陷阱密度、器件光电特性之间的数值联系,这对最终提高聚合物太阳能电池性能具有重要的指导意义.

制备了结构为CuPc/缓冲层/C60异质结的有机光伏器件，分别选用三氧化钼和红荧烯为缓冲层，研究了增加缓冲层对器件性能的影响.结果表明，增加三氧化钼和红荧烯缓冲层后器件的开路电压和光电转换效率都得到提高，器件的短路电流密度和填充因子都有所降低.开路电压从没有缓冲层时的0.39 V分别提高到0.58 V、0.55 V，转换效率从0.36%提高到0.44%，短路电流从1.92 mA/cm2分别降低到1.77 mA/cm2、1.81 mA/cm2，填充因子从0.48分别减少到0.43、0.44.进一步研究表明器件的短路电流密度受缓冲层厚度的影响很大，当缓冲层厚度很小时，器件短路电流密度还有所增加，但随着缓冲层厚度的增加，短路电流密度逐渐减小，当缓冲层厚度为10 nm时，器件短路电流密度减少到0.35 mA/cm2.开路电压随着厚度的增加逐渐增加，从1 nm时的0.43 V增加10 nm时0.63 V.根据整数电荷转移模型和界面能级理论解释有机光伏器件开路电压提高以及短路电流密度减少的原因，为有机太阳能电池性能的改善提供了研究方法.

制备了基于CuPcC60混合层异质结有机光伏器件，将其与CuPc-C60双层结构光伏器件进行对比研究。结果表明混合层结构器件性能得到改善，其开路电压、短路电流密度、填充因子和光电转换效率都有提高，分别从CuPc-C60双层结构器件的0.39 V、1.92 mA/cm2、0.36%、0.48依次提高到CuPcC60混合层结构器件的0.48 V、2.21 mA/cm2、0.54%、0.51。根据整数电荷转移模型来分析光伏器件D/A界面及有机材料-ITO衬底界面特性，认为混合层异质结有机光伏器件给体材料HOMO与受体材料LUMO的能级差增加使得器件开路电压提高。混合层异质结有机光伏器件D/A界面面积增加和给体材料HOMO与受体材料LUMO的能级差增加都提高了激子的分离效率，所以器件的短路电流密度增加。

制备了基于CuPc/C60双层异质结有机光伏器件, 研究不同光辐照强度及温度对器件性能的影响。测试结果表明: 辐照强度直接决定器件的短路电流大小, 但对开路电压影响不大; 器件的短路电流对温度依赖性不强, 但随着温度的降低, 器件的开路电压逐渐增大。结合实验数据从理论上解释了光辐照强度及温度与有机光伏器件短路电流密度和开路电压的关系, 为有机太阳能电池性能的改善提供了研究基础。

在分析有机聚合物复合体光伏电池机理及等效电路模型基础上，研究了界面旋涂缓冲层对聚合物给体/受体复合体结构光伏器件性能的影响.制备了基于P3HT/PCBM的给体-受体复合体薄膜有机光伏电池，并分别在有机活性层和ITO基底之间以及有机活性层和电极之间插入TFB和F8BT缓冲层.实验证明：在ITO和活性层之间旋涂TFB作为阳极缓冲层，可增加有机聚合物光伏器件的短路电流，在活性层和电极之间插入F8BT作为阴极缓冲层，可增大光伏器件的开路电压，提高器件的转换效率.