不止“优秀”！合工大近期科研成果“多点开花”

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1、国家社科基金项目结项获评优秀

2、锑基光电子器件研究取得重要进展

3、富水地层盾构隧道冻结法建造技术研究取得新进展

Part01

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国家社科基金项目结项获评优秀

近日，由经济学院张先锋教授主持的国家社会科学基金一般项目《区域贸易协定新规则对我国出口贸易高质量发展的影响研究》（立项编号：20BJL045），顺利通过全国哲学社会科学工作办公室组织的结项评审，并获评“优秀”等级。

该项目聚焦区域贸易协定新规则演进与出口贸易高质量发展等核心议题，系统研究区域贸易协定新规则对我国出口贸易高质量发展的影响效应及作用机制，深入剖析外部制度约束与国内政策响应之间的互动关系。研究成果深化了国际贸易新规则对出口贸易影响机制的理论认识，拓展了深层次区域经济一体化治理等领域的研究边界，具有较高学术价值。项目研究立足国家高水平对外开放和贸易强国建设需求，为我国优化出口贸易政策，有效应对区域贸易协定新规则带来的挑战，以高标准经贸规则推动出口贸易高质量发展提供了重要参考，具有较强的现实意义和政策价值。

该项目顺利结项并获评“优秀”等级，充分体现了评审专家对课题组在区域贸易协定新规则与出口贸易高质量发展研究领域成果的高度认可，展现了学校哲学社会科学繁荣计划的显著成效，彰显了学校哲学社会科学研究水平的持续提升，体现了学校服务国家战略需求的责任担当。

Part02

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锑基光电子器件研究取得重要进展

近日，微电子学院唐荣风教授联合中国科学技术大学陈涛教授团队，围绕Sb2Se3太阳电池开路电压损失严重这一关键瓶颈问题，提出了一种基于成分调控的载流子极性控制策略，在吸收层内部构建p-n同质结结构，显著增强器件内建电场并有效抑制非辐射复合，实现了器件性能的协同提升。相关成果发表于《自然光子学》（Nature Photonics）杂志上。

图1. 内置同质结Sb2Se3光电器件结构及能带示意图

Sb2Se3作为一种新兴的光吸收半导体材料，具有近理想带隙（1.1–1.3 eV）、高吸收系数以及优异的热稳定性和化学稳定性，被视为极具应用潜力的下一代光吸收层材料。然而，目前基于Sb2Se3的器件效率仍显著低于CdTe、Cu(In,Ga)Se2等成熟技术，其核心瓶颈在于开路电压损失严重。这一问题主要源于器件内部内建电场较弱，难以提供足够的载流子分离驱动力；同时，吸收层体相及界面中存在大量深能级缺陷，导致严重的非辐射复合损失。

图2. Sb2Se3吸收层中内建同质结的深度分辨表征

针对上述问题，研究团队提出成分驱动的本征掺杂策略，通过在热蒸发中调控Se与Sb化学势，实现Sb2Se3薄膜导电类型在n型与p型间可控转变，载流子浓度超过1014cm-3。采用顺序沉积法构建n/p型Sb2Se3同质结，引入额外内建电场，拓宽耗尽区，从而增强载流子分离，降低缺陷态密度，抑制非辐射复合。结合理论计算、超快光谱与深度分辨模拟等表征，证实同质结形成内建电势梯度，加速载流子传输，将复合损失降低一个数量级以上。最终制备出效率达10.15%的Sb2Se3光电器件，开路电压损失仅0.459V，达到该体系先进水平。该工作为降低Sb2Se3光电器件电压损失提供了新思路，也为锑基硫族化合物光电器件的性能优化与器件设计提供了重要参考。

图3. Sb2Se3薄膜的DLTS缺陷分析（种类与能级）及TAS光谱表征

Part03

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富水地层盾构隧道冻结法建造技术

研究取得新进展

近日，土木与水利工程学院汪亦显教授团队针对富水地层盾构接收阶段的渗漏控制问题，提出了一种全新的盾构隧道低碳绿色微冻结解决方案，在岩土工程领域重要期刊“Transportation Geotechnics”、“International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics”发表了涵盖机理方法、工艺技术、装备研发的学术论文。

图1. 隧道管片冻结止水机理及方法

传统钢套筒支护、注浆加固及外置人工冻结等方案，因盾构超挖、同步注浆不密实、姿态偏差等工程实际问题，难以彻底阻断渗流通道，易引发地下水渗漏、地层沉降甚至结构失稳等风险，尤其在复杂水文地质条件下，技术局限性更为突出。

图2. 富水隧道微冻结复杂工程现场

团队提出的新型内置冻结隧道管片体系，解决了以下关键问题：一是将冻结管与预制盾构管片深度集成，打破传统外置冻结管“精准度不足、冻结范围可控性弱”的局限，可对开挖间隙浆体及周围土体实现靶向冻结，高效构建防渗屏障；二是通过原位试验、工程应用与数值模拟三位一体的验证体系，证实该技术在48小时内可将距管片80mm处土体温度降至-14.3℃，在天津地铁10号线工程应用中更是将开挖间隙及周边土体温度稳定控制在-13℃以下，成功实现渗漏零风险目标；三是建立考虑潜热效应的热-力耦合数值模型，揭示了土体冻结过程中热-水-力多场耦合演化规律，阐明了富水地层盾构接收微冻结技术机理。该技术为传统人工冻结技术提供了低碳绿色先进替代方案，不仅大幅提升了盾构接收阶段地层稳定性与止水效果，更实现了冻结过程的精准可控，对盾构隧道越江穿湖跨海工程的渗漏控制与结构安全保障具有里程碑式的低碳示范意义，推动了冻结法隧道工程领域防渗技术的迭代升级。

来源 | 社会科学处 微电子学院

土木与水利工程学院

封图 | 史纭恺

编辑 | 董韶涵

责编 | 宋燕 李文佳

投稿邮箱 | hfutxcb404@163.com

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