自动辐射定标是卫星载荷外场定标的最新发展趋势,其核心在于常态化地获得可与卫星观测数据比对的大气顶层(TOA)反射率。本文提出了一种基于包头场TOA反射率的卫星载荷在轨辐射定标方法,基于高精度参考卫星对自动辐射定标场的长时间序列观测数据构建TOA反射率经验模型,利用该模型对自动辐射定标场其他时间的TOA反射率进行校正,以降低其不确定度,提高卫星载荷辐射定标精度。以Sentinel-2A/2B卫星作为参考卫星,以包头场沙地靶标TOA反射率作为研究对象,对本文提出的方法进行验证和分析。结果表明:建立的包头场沙地TOA反射率模型具有较高的模型精度,模型预测值与Sentinel-2卫星观测值的平均相对偏差基本在2%以内(蓝色波段在3%以内);利用该模型能够有效降低包头场TOA反射率与Sentinel-2卫星实际观测的TOA反射率之间的相对偏差,二者之间的不一致性由5%~6%降低至3%以内,从而验证了本文所提方法的有效性。

有机-无机杂化钙钛矿发光二极管(PeLED)作为一种新型发光器件,具有原料来源广、器件制备简单和载流子迁移率高等优点,使其成为显示与发光领域的研究热点之一。由于PeLED存在发光稳定性差和器件均匀发光区域小的缺点,并且对于PeLED量子效率的测试没有统一的测量方法。鉴于此,提出一种新型的PeLED量子转化效率测量系统。首先采用小尺寸积分球并结合光谱测量系统对PeLED发射光进行收集,最终得到其量子转化效率。然后采用GaN发光二极管的数据作为标准数据,并对该系统的中心波长、亮度及辐射亮度进行校准。最后使用该测量系统测量PeLED器件的性能。实验结果表明,当电压为3.2V时,PeLED的外量子效率最高,值为0.089%,与参考值的误差不超过6%。

针对钙钛矿太阳能电池中Spiro-OMeTAD层氧化不足或氧化过度而导致器件性能较低的问题,研究了空穴层Spiro-OMeTAD氧化对器件光电性能的影响。采用4种不同的方式对空穴层进行氧化,对氧化前后空穴层薄膜的光电性能进行研究,以确定最佳的氧化方式及条件。制备了结构为ITO/SnO₂/CH₃NH₃PbI₃/Spiro-OMeTAD/Ag的平面型器件,对氧化前后器件的光电性能进行表征及对比分析。结果表明:有效的氧化方式可减少Spiro-OMeTAD膜表面的针孔,使Spiro-OMeTAD膜层更加致密,提高钙钛矿太阳能电池的填充因子;氧化处理同时也降低了Spiro-OMeTAD膜层对光的寄生吸收,提升了钙钛矿太阳能电池的有效光学吸收率。此外,氧气氧化Spiro-OMeTAD前驱液的方式,优于其他三种氧化方式,由此得到的器件相比于空气氧化器件,正扫模式下填充因子由0.43增加至0.63,光电转化效率由9.06%提升至14.19%。

以n型单晶Si(111)为衬底, 利用Au作为催化剂, 在温度、 N2流量和生长时间分别为1 100 ℃, 1.5 L·min-1和60 min的条件下, 基于固-液-固生长机制, 生长了直径为60～80 nm、 长度为数十微米的高密度Si纳米线。 随后, 以Y2O3粉末为掺杂源, 采用高温扩散方法对Si纳米线进行了钇(Y)掺杂。 利用扫描电子显微镜、 X射线衍射仪和荧光分光光度计对不同掺杂温度(900～1 200 ℃)、 掺杂时间(15～60 min)和N2流量(0～400 sccm)等工艺条件下制备的Y掺杂Si纳米线的形貌、 成分、 结晶取向以及激发光谱和发射光谱特性进行了详细的测量和表征。 结果表明, 在掺杂温度为1 100 ℃, N2流量为200 sccm、 掺杂时间为30 min和激发波长为214 nm时, Y掺杂Si纳米线样品表现出较好的发光特性。 样品分别在470～500和560～600 nm范围内出现了两条发光谱带。 560～600 nm的发光带由两个发光峰组成, 峰位分别为573.6和583.8 nm, 通过结构分析可以推测, 这两个发光峰是由Y3+在Si纳米线的带隙中引入的杂质能级引起的。 而470～500 nm较宽的发光带同样来源于Y离子在Si纳米线带隙中引入的与非晶SiOx壳层中氧空位能级十分接近的杂质能级。

为评价直接甲醇燃料电池（DMFC）阳极的稳定性, 利用扫描电化学显微镜和常规电化学技术, 研究了变压加载过程中DMFC阳极性能的变化。结果表明, 在探针扫描过程中, 经不同电压加载后的DMFC阳极表面的扫描电流呈相似的锯齿状分布。当阳极加载2 h, 随加载电位升高, 扫描峰电流的数量减少, 对应峰电流的数值则先增大再减小, 表明阳极的催化活性处于不均匀分布状态且随加载时间延长和加载电位升高而逐渐降低。在不同加载电位下, 随加载时间延长, 循环伏安曲线上的正向和反向电流峰先负移再正移, 但抗CO性能持续降低。DMFC阳极在0.6 V下分别加载16 h和72 h后, 催化剂粒径由3.4 nm分别增大到3.6 nm和4.4 nm。在0.8 V下加载72 h后, Pt/Ru重量比由2.0增加到3.9。变压加载使催化活性的不均匀分布加剧催化剂粒径长大, Ru流失加快, 从而导致阳极催化性能衰减。

太赫兹波的大气传输特性对于太赫兹的空间应用有重要意义。采用随机相位屏法研究了太赫兹波在湍流大气中的水平传输特性。在忽略大气对太赫兹波的吸收与散射、仅考虑大气折射率随机起伏的前提下，通过改变传输距离等参数，对太赫兹波经过湍流大气传输后接收面上的平均光强分布和闪烁指数等进行了研究。作为对比，在同等大气湍流条件下，对可见光波也进行了相应的数值模拟与分析。研究结果表明，同等条件下，太赫兹波受大气湍流的影响明显小于可见光波；大气湍流对太赫兹波的短程应用影响较小。