二维 PtSe2 具备宽可调带隙、高稳定性等优点, 在新型光电器件方面具有极大应用价值。利用时间分辨太赫兹光谱研究了不同厚度 PtSe2 中的光生载流子超快动力学, 发现该材料瞬态太赫兹光电导的幅度及其激发光强度依赖性随材料厚度的增加呈现出显著的非线性增加趋势。通过太赫兹光电导频谱分析, 获得了光生载流子浓度、散射时间、背散射因子等动力学参数, 并结合激发波长依赖的太赫兹弛豫动力学, 推测束缚激子和自由载流子的竞争是引起这种厚度非线性关系的主要原因。此外, 基于光泵浦- 光探测光谱证明了 PtSe2 中的激子效应及半导体-半金属转变。该工作演示了层数对 PtSe2 中非平衡态动力学的有效调控, 对贵金属基二维材料在光电器件方面的应用具有指导意义。

提出一种改善n型横向双扩散金属氧化物半导体(NLDMOS)器件性能的工艺方法。该方法基于某公司0.18μm标准工艺流程, 通过在NLDMOS的共源处增加一道离子注入, 引出衬底电荷, 以优化NLDMOS器件的击穿电压（Vb）与比导通电阻（Rsp）。选择不同的注入离子浓度与快速热退火时间, 研究了器件的Vb与Rsp变化。由于离子激活效率不足, 单纯增加20%的注入离子浓度, 器件的耐压性能提升极小, 采用增加20%注入离子浓度结合延长20s快速热退火时间的方法, NLDMOS器件的Vb提高约2.7%, 同时Rsp仅增加0.9%左右。

考虑复合抛物面聚光器(CPC)的经济性和光学性能,对CPC结构进行了优化设计。根据参数方程,分析了相同面积内的截取比对CPC总弧长和接收管数量的影响。研究结果表明,CPC截取比取0.15~0.25时,可有效降低对CPC弧面材料的使用。基于Tracepro软件,实现了对CPC的二维光线追踪,提出了一种CPC直射光学效率的模拟计算方法。选择1月1日、4月1日、7月1日、10月1日四个季节日期为模拟日期,模拟结果显示,截取比为0.16的CPC相较于截取比为0.56的CPC,平均直射光学效率分别提高了13.77%,15.24%,9.30%,11.54%。太阳高度角的增加和方位角的减小有利于降低CPC的末端光线损失。增加CPC的长度有利于减小末端光线损失对CPC光学效率的影响。实验测试验证了模拟的正确性,所提方法可应用于以提高光学性能为目标的CPC结构优化设计。

平板太阳能集热器为人们的日常生活提供热水, 微量的重金属元素和杂质会随着热水从集热器内部流出, 对环境产生潜在影响, 同时也威胁人们的身体健康。 因此, 有必要对平板太阳能集热器闷晒的水质样品进行检测分析。 为了提高集热器水质样品检测结果的可信度, 集热器在闷晒时所使用的水均为超纯水, 且在闷晒前利用超纯水对集热器进行冲洗, 以降低管道内的杂质对结果的影响。 所测试的平板太阳能集热器的管道材料均为TP2磷脱氧铜。 检测的标准溶液包含As, Ca, Cu, Mg, Ni和Zn等21种重金属元素, 浓度梯度分别为0.2, 0.4, 0.8和1.6 mg·L-1。 以铝基底蓝膜、 黑铬和阳极氧化三种涂层的平板太阳能集热器闷晒后的水质样品为研究对象, 采用ICP-OES(inductively coupled plasma optical emission spectrometry)法定量分析水质样品中重金属元素的含量, 并通过信噪比确定了各重金属元素的最佳分析谱线。 标准溶液中部分重金属元素的最佳分析谱线分别为（nm）: As（188.979）, Ca（317.933）, Zn（206.200）, V（290.880）, Cu（327.393）, Ni（231.604）, Sb（206.836）, Pb（220.353）。 结果表明, ICP-OES可以同时准确分析多种重金属元素的含量, 水质样品中重金属元素的含量越高, 则元素谱线的振幅越大。 平板太阳能集热器闷晒的水质样品中不含有Be, Co, Cd, Cr, Fe, Li, Mn, Mo, Se, Sr, Tl和Ti等12种重金属元素, 但含有As, Ni, Cu, Ca, Mg, V, Pb, Zn和Sb等9种重金属元素。 水质样品中重金属元素含量的变化规律是随着平板太阳能集热器闷晒时间的增加而增大, 增大至峰值后又随着集热器闷晒时间的增加而减小, 且逐渐减小至较低含量。 得出了重金属元素随闷晒时间的变化规律, 给出了不同种类重金属元素的超标量和超标的闷晒时间。 以城市供水水质标准（CJ/T 206—2005）对相关重金属元素的限值作为参考, 水质样品中Cu, Ni, Zn元素的含量均未超过该标准中的限值。 但是, 平板太阳能集热器水质样品中As, Pb和Sb重金属元素的含量在闷晒了8 d后均出现了不同程度的超标, As, Pb和Sb的最大超标量分别为0.007, 0.006和0.004 mg·L-1。 其中, 蓝膜集热器水质样品中As元素的超标量最高, 黑铬集热器水质样品中Pb的超标量最高, 阳极氧化集热器水质样品中As的超标量最高。 检测结果对厂家和用户都具有一定的参考意义, 说明了集热器管道材料的制备工艺有待进一步提高, 以减少重金属元素的析出量。 也为后续对平板太阳能集热器的研究和国家标准的制定提供一定的参考。

云污染会严重影响云区辐射的模拟，导致大量云区卫星资料被废弃。结 合快速辐射传输模式(Community Radiative Transfer Model, CRTM)的应用现状以及 红外遥感原理，对CRTM模式中的辐射传输模块进行了修改，并提出了能够模拟云 区红外辐射的CRTM云模式。利用CRTM云模式模拟了高光谱大气红外探测 器(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)的通道亮温，并针对云模式中新增的参数进行了 敏感性分析。结果表明，随着通道高度的下移，对卫星接收辐射贡献较大的大气层也在下移，偏 差大值区所处的高度也越来越低；在偏差大值区中，偏差值会随着云量的增加而增大，直到全云覆盖时，偏 差值最大；云量较大时，输入的温度廓线的垂直变化会引起云顶发射辐射产生相同的垂 直分布，这与用CRTM云模式模拟出的亮温随云顶高度抬升而出现的垂直变化一致；用CRTM云模 式模拟的亮温值对新增的云量和云顶高度参数的敏感性较强，符合大气红外辐射传输的规律。

由于云污染对大气红外遥感的严重干扰，大量红外资料遭到了舍弃。为 了充分同化红外资料，提高初始场精度和改善数值预报效果，利用通用辐射传输模式(Community Radiative Transfer Model, CRTM) 模拟了大气红外探测仪(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)的通道亮温，并分析了云类型、云层含水量、云厚度和云顶高度等云参数对AIRS亮温的 影响。结果表明：(1)由于云层对红外辐射的截断作用，只有高于云顶的大气才会对辐射亮温产 生影响；(2)随着云层积分含水量的增加，亮温逐渐减小，但其减速放缓，直至不变；有效半径较 大的粒子对辐射的散射作用较强，相应亮温较小；(3)若云顶高度固定不变，云厚度的变化 则不会对亮温产生影响；若云底高度固定不变，云层越厚，相应的亮温越小；(4)地面通道亮温 对云顶高度的变化比较敏感，云顶以上通道的亮温不受云顶高度变化的影响。

提出了一种新型多平面镜线性组合太阳能聚光器的聚光光伏系统，应用几何分析法计算影响聚光器光学效率的几何参数因子。采用最小设计间距和余弦效率的概念，得出了不同子镜面尺寸和不同子镜面数量与焦距长短的相互影响规律，得到了最小设计间距值和最优的余弦效率。利用TracePro软件建立了聚光器的仿真模型，并对不同几何参数下焦平面上的能流分布特性进行了模拟研究。制作了一套450倍聚光的多平面镜线性组合太阳能聚光器，并进行初步测试，证实聚光焦平面上的能流分布均匀性可达到预期设计效果，为点聚光式太阳能聚光系统的设计和优化提供了参考。

从理论上分析了真空管和三角形腔体两种接收器之间的光学效率差异，给出了腔体接收器有效吸收率取优化值时临界安装位置的计算表达式，并基于TracePro 软件进行了模拟计算验证。模拟结果显示腔体光学效率可达89.1%，而真空管为77.1%，垂直和平行方向安装位置的偏差对两者效率的影响类似，但腔体接收器光学效率变化曲线呈现轻微的不对称性，垂直安装位置取焦距下方5~20 mm 范围内最佳。反射镜面偏转误差对接收器效率的影响较大，偏转角度应控制在0.4°以内，超出该角度时腔体效率下降的幅度小于真空管。实验测试结果证实了这一结论，并且推算出在理想安装条件下、集热温度为168.6 ℃时两者集热效率达到平衡点55.0%，低于该临界温度时腔体接收器更占优势。

点聚焦碟式太阳能聚光反射器，应用光线追迹法模拟分析了存在太阳张角时，相同开口采光面积、不同形状的聚光器分别在相同焦距、相同边缘角情况下的聚光特性。考虑到太阳形状、开口采光面形状、抛物面焦距、抛物面边缘角及接收器的遮挡作用等几何因素，并结合旋转抛物面聚光器的光学特性，建立了模拟仿真的几何模型。采用光线追迹法直观地模拟了聚光接收面上的平均能流分布特性。为对聚光器的聚光特性进行定量评价，采用了面积效率因子的概念。模拟结果表明，采光面积相同时，等焦距的4种不同开口形状的聚光器具有相近的聚光能流比；等边缘角时，除圆形聚光器外的3种聚光器有较大光能损失。设计了多碟共焦聚光器，用低聚光比聚光器组合达到高倍聚光效果，并分析了聚光特性，为碟式太阳能聚光反射系统的设计和优化提供了参考。

考虑雪崩击穿效应，以光伏电池元双二极管模型为基础，建立了适用于分析光伏电池部分被遮光问题的数学仿真模型，并利用户外实验验证了模型的正确性。运用此模型分析了单片空间太阳电池在反向偏压下的输出特性和串联组件在不同阴影遮挡情况下的I-V,P-V特性及输出能力。结果表明，空间太阳电池串联组件从无阴影遮挡到40%阴影遮挡，最大输出功率下降40%。串联组件输出功率随单片空间太阳电池遮挡比例的增大迅速下降；从遮挡1/5片,2/5片到整片被阴影遮挡，相应最大输出功率分别下降7.36%,25.81%与97.94%。