设计了一种四宽带且吸收率动态可调的太赫兹吸收器，该吸收器结构简单，由顶层二氧化钒、中间层二氧化硅和底层金属组成。仿真结果表明，在0~10 THz范围内，吸收率超过90%的吸收带共有4个，带宽分别为0.87、0.58、0.61、0.45 THz。随二氧化钒电导率的变化，吸收率可在7.7%~99.9%范围内动态调节。引入阻抗匹配理论和法布里-珀罗共振理论解释了吸收器的物理机理，并通过电场分布分析了多个完美吸收峰的物理来源。此外，该吸收器还具有偏振不敏感和广角吸收的特点，可在微辐射计、生物传感器和隐身技术等领域应用。

高介电的类钙钛矿陶瓷材料的介电性能优化一直是该领域研究热点。本研究采用高温固相法制备了不同烧结温度的(NaLn)Cu3Ti4O12 (Ln=Ce; Nd)介电陶瓷材料，探讨了介电陶瓷的物相特性、显微结构和介电性能。结果表明：(NaLn)Cu3Ti4O12 (Ln=Ce; Nd)系列陶瓷均为单相陶瓷。随着烧结温度提高，(NaLn)Cu3Ti4O12的介电常数增加，介电损耗变化。不同掺杂离子会使陶瓷内部极化机制发生变化，进而影响陶瓷的介电性能。其中在1 000 ℃制备的(Na1/3Ce2/3)Cu3Ti4O12陶瓷具有最高的介电性能，ε = 50 552(10 Hz)；而950 ℃制备的(Na1/2Nd1/2)Cu3Ti4O12陶瓷的介电损耗较小，tanδ=0.09(10 Hz)。

利用自制聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)温敏凝胶制备水泥材料, 并开展硫酸盐溶液侵蚀试验, 测量试件质量与强度变化; 同时采用SEM、MIP和水化热测试等手段, 研究PNIPAM凝胶对水泥材料抗硫酸盐侵蚀性能的影响机理。结果表明, PNIPAM凝胶相变会释水, 促进水泥材料的水化, 改善内部孔结构, 提高水泥材料力学性能; 质量分数为1.0%的PNIPAM凝胶可降低水泥材料受硫酸盐侵蚀的质量损失和强度损失; PNIIPAM凝胶具有相变特性, 可以抵消部分膨胀型侵蚀产物对水泥材料内部造成的破坏, 提高水泥材料的抗硫酸盐侵蚀性能。

本文对TOPCon电池发射结的叠层钝化膜进行了研究，对比了3种不同叠层钝化膜(SiO2/SiNx、Al2O3(1.5 nm)/SiNx、SiO2/Al2O3(1.5 nm)/SiNx)的钝化性能。结果表明：Al2O3(1.5 nm)/SiNx的钝化性能优于SiO2/SiNx，SiO2/Al2O3(1.5 nm)/SiNx的钝化水平最佳，隐开路电压均值可达到705 mV。基于Al2O3/SiNx叠层膜研究了Al2O3厚度(1.5 nm、3 nm和5 nm)对钝化性能和电池转换效率的影响。当Al2O3厚度由1.5 nm增加到3 nm时，钝化性能得到明显提升，隐开路电压均值提高了20 mV，达到707 mV，对应电池的光电转换效率升高了0.23个百分点，与SiO2/Al2O3(1.5 nm)/SiNx叠层膜电池的转换效率持平。然而，当Al2O3厚度继续增加至5 nm时，隐开路电压均值保持不变。因此可以使用Al2O3(3 nm)/SiNx叠层膜代替SiO2/Al2O3(1.5 nm)/SiNx叠层膜，不仅简化了电池的工艺步骤，而且降低了生产成本。

在变电站场景中，作业人员与危险设备的空间距离感知是安全管控任务的基本问题。随着激光雷达和三维（3D）视觉理论的发展，3D点云目标检测可为下游空间距离度量任务提供必要的技术支撑。针对变电站场景下背景复杂、设备遮挡等因素引起的目标检测不准的问题，基于PointNet++模型，在局部特征提取阶段引入改进的注意力模块，提出了一种适用于变电站作业场景的3D目标检测网络PowerNet。首先经过两级局部特征提取，获取每个局部区域中的细粒度特征；其次通过mini-pointnet将所有局部特征编码成特征向量，得到全局特征；最后由全连接层输出预测结果。考虑到变电站点云数据中前景点与背景点数量差距较大，PowerNet采用Focal损失计算分类损失，使网络更加关注前景点特征信息。在自建数据集上的实验结果表明，PowerNet的均值平均精度（mAP）值达到0.735，高于其他模型，可直接在下游安全管控任务中应用。

利用光电二极管采集熔池辐射信息，深入挖掘熔池辐射信号中的工艺及过程稳定性信息。基于统计学分析方法研究了不同层高、不同基板位置、不同扫描线角度等过程因素对熔池辐射信号的影响，分析了熔池辐射信息与热积累、烟尘遮蔽等物理现象之间的内在联系，建立了“信号-过程因素-物理机制”之间的对应关系。结果表明，熔池辐射强度均值随层高的增加有明显升高趋势；顺、逆风向的熔池辐射强度波形呈“左偏”、“右偏”形状特征；不同位置的熔池辐射强度差异明显；扫描线角度是否沿着样件摆放方向明显影响强度均值。其典型规律表明这些特征可以作为质量监控的重要参考。

本文对70 nm超薄多晶硅的掺杂工艺、钝化性能及光伏特性进行了研究。确定了70 nm超薄多晶硅的掺杂工艺，研究表明当离子注入剂量为3.2×1015 cm-3，在855 ℃退火20 min时，70 nm超薄多晶硅的钝化性能可以达到与常规120 nm多晶硅相当的水平，且70 nm多晶硅的表面掺杂浓度达到5.6×1020 atoms/cm3，远高于120 nm掺杂多晶硅的表面掺杂浓度(2.5×1020 atoms/cm3)。基于70 nm超薄多晶硅厚度减薄和高表面浓度掺杂的特点，较低的寄生吸收和强场钝化效应使得在大尺寸(6英寸)直拉单晶硅片上加工的N型TOPCon太阳能电池的光电转换效率得到明显提升，主要电性能参数表现为: 电流Isc升高20 mA，串联电阻Rs降低，填充因子FF增加0.3%，光电转换效率升高0.13%。

提出了一种基于二氧化钒(VO₂)和石墨烯材料的温度电压双可控宽带极化转换/吸收超表面。通过调控超表面中VO₂和石墨烯的电导特性能够实现对极化转换和吸收功能的控制。结果显示:当VO₂处于金属态且石墨烯处于绝缘态时,超表面工作在宽带极化转换模式,在1.57~2.49 THz范围内可实现线极化转换功能;当VO₂处于绝缘态且石墨烯处于金属态时,超表面的工作状态切换为吸收模式,在1.56~2.99 THz范围内的吸收率均大于90%;极化转换和吸收性能可以分别通过控制VO₂的温度和石墨烯的偏置电压来调控。此外,通过本征模、阻抗匹配理论和电流磁场分布解释了该超表面的工作原理,并讨论了其工作性能在不同结构参数和入射角度下的稳定性。

本文设计了一种可动态调节的宽频太赫兹完美吸收器，该吸收器由十字形的二氧化钒层、金属接地平面和夹在中间的二氧化硅层组成。仿真结果表明，90%以上的吸收带宽为1.06 THz，范围为0.71~1.77 THz。吸收率随二氧化钒电导率的变化而变化，可在4%~99.5%之间动态调节。为了得到吸收器工作的物理机理，引入了阻抗匹配理论和波干涉理论，并通过电场分布分析了两个完美吸收峰的物理来源。该吸收器具有广角吸收和偏振不敏感的特点。该吸收器可以用于太赫兹传感器、探测器和隐身装备等。