镀铝瓦楞纸板制备概念家具设计论文大全

第一篇：镀铝瓦楞纸板制备概念家具设计论文大全

1真空磁控溅射及镀铝瓦楞纸板制备

1.1真空磁控溅射镀铝技术及方法

Al膜的制备方法依据成膜原理有3种：

（1）化学气相沉积法是某一固体表面发生气态物质化学反应而生成固态沉积物过程的方法；

（2）溶胶凝胶法是化合物或氧化物的固化，是金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶和热处理生成的方法；

（3）物理气相沉积法是基体表面沉积膜通过蒸发和溅射等使涂层材料气化的成膜方法。镀膜方法不同镀铝的效果也不同，每种方法本身又有若干种方法。磁控溅射沉积技术是低温高速的溅射方法，相对于蒸发法其优点是构成物体的个体物质容易掌控，且镀膜涂层细腻均匀，与基材体结合力强，适合材料表面薄膜生产。磁控溅射法有微波-ECR等离子体增强磁控溅射、交流反应磁控溅射、射频磁控溅射、直流反应磁控溅射和脉冲磁控溅射等，这都是由磁控溅射采用不同的离子源决定的。这里采用物理气相沉积法中的磁控溅射沉积方法，磁控溅射沉积技术通常使用的靶材为纯铝，溅射时铝靶被Ar离子轰击，这是由于通过电离Ar气并引入正交电磁场的结果，溅射出Al离子沉积到基体材料表面制备出高阻隔纳米Al膜新材料。实验观察，沉积物在基材表面运动成核或成膜只有保持较高的能量才能实现，因此，溅射是最终将基材表面原子激发出来的复杂过程，是在离子与基材表面原子碰撞过程中发生能量与动量转移的结果。

1.2镀铝瓦楞纸板制备各项必备条件

镀铝瓦楞纸板制备前实验要先选择其面纸材料，对镀铝瓦楞纸板技术要求和制备后的防护层进行处理。

1）纸基的选择。运用直流磁控溅射工艺制备纸基镀Al膜，进而制备镀铝瓦楞纸板，因此在选择镀铝膜的基材时，要综合各种因素，选择的基材要充分满足镀Al膜的质量要求。目前，较为广泛地将PET，PA，PP等塑料基材用作磁控溅射制备Al膜，实验采用的基材为纸基镀铝膜。直流磁控溅射是“低温”溅射相对二次溅射的方法，由于纸基材料的表面吸附能力弱且粗糙度高，与塑料薄膜基材比较Al膜沉积相对困难，本实验选择高强度特种纸，因高强度特种纸与Al具有较好的亲和力。为制备满足使用需要的各种规格的镀铝瓦楞纸板，对高强度特种纸纸基材料进行选择时，相对稳定的物理特性参数是各种纸基材料研究的重点，同时还要考虑提高纸基材料肌理感和质感的视觉效果。依据试验测试高强度特种纸纸基材料的物理性能，这里选择各种高强度特种纸作为纸基材料，其质量为120g～250g不等，选用纯木浆作为原材料，其表面纹理和图案不同，纸面纤维均匀、伸缩小、强度高、物理性能良好。

2）镀铝瓦楞纸板结构及材料技术要求。瓦楞纸板的结构是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形的瓦楞纸通过黏合而成的。瓦楞纸板根据瓦楞波纹的形状、纸板的层数和瓦楞种类的不同大致分为3类[4]。由于构成瓦楞纸板的瓦楞波形分为U形、V形及UV形，楞型有A，B，C，E及其复合楞，其中复合楞AB，BC，BBC兼备了各单楞的优点。为了提高瓦楞纸板的强度，选择UV形多层复合楞瓦楞纸板为主要材料，使镀铝瓦楞纸板家具符合家具的类型、大小及主体框架结构等实用特性。同时，对瓦楞纸原纸的物理性能，如破裂强度、基重、环压强度、抗张强度、撕裂强度、防水性能等都有一定的要求。瓦楞纸板材料符合规定要求是铝纸复合的关键，也是能否取得镀铝瓦楞纸板家具新材料的关键所在。镀Al膜表面进行SiOx防护层处理。制备镀铝瓦楞纸板采取直接镀铝方法，其高阻隔性纳米铝薄膜新型材料是利用真空磁控溅射镀铝技术所获得的。必须提高铝膜表面的耐磨性、阻燃性和可擦洗性等，改变Al膜本身耐磨性较低的状况，从而改善瓦楞纸板的性能，因此这里采用和Al膜相同的工艺方法，对瓦楞纸板Al膜面纸进行Si靶二次磁控溅射。将SiOx沉积在Al膜表面并进行保护层处理，镀SiOx提高瓦楞纸板Al膜的物理性质和Al膜面纸质量，同时使其仍然保留银灰色Al膜色彩。实验采用射频磁控溅射将SiOx沉积在Al膜表面，以提高Al膜的耐磨擦性，从而获得高质量的镀铝瓦楞纸板材料。

2镀铝瓦楞纸板家具的商业化应用

2.1镀铝瓦楞纸板家具特点

镀铝瓦楞纸板家具以其鲜明的特点受到人们的喜爱。首先，镀铝瓦楞纸板所用原料和辅助材料都是无毒、无气味的，有效避免了如人造板家具中甲醛等有毒气体的挥发。镀铝瓦楞纸板家具其原材料有极少的铝材料，容易处理，瓦楞纸板可降解和循环利用。其次，镀铝瓦楞纸板材料表面韧性好、耐折。和木质家具比起来，优越的阻隔性使其表面无龟裂现象。第三，镀铝瓦楞纸板具有防止家具氧化及防水、防潮等特点，镀铝防止其受潮和吸水，有效地改善了镀铝瓦楞纸板材料的物理性能，比涂饰保护漆的普通纸板家具表面具有更好的防潮耐水性。第四，镀铝瓦楞纸板材料的金属光泽及肌理效果本身就具有装饰性，镀铝时可根据不同家具的需要，将其表面加工成各种式样图案，或各具特色的镂花使家具更加宜人。

2.2镀铝瓦楞纸板在概念家具设计中的应用

不同学者对概念家具设计有不同的解释，但常见的观点是强调新的设计理念和新材料的使用，主张在设计家具时注重生产的可行性并采用先进技术，产品使用安全，造型美观，经济合理。现代家具设计中的概念家具的魅力就在于，设计师根据当时特定的物质技术条件与时尚审美的需求，对某种家具提出概念或设想，并转化为实际产品投入市场，这不仅推动了新技术、新材料与新工艺的进步，还缩短了家具更新周期。狭义的概念家具设计是对新的家具设计潮流，即对现代主义家具设计的研究，其设计是个性化的，新思维和新风格集中运用，设计产品从结构、材料、功能、装饰、技术等对艺术拓展和产品开发有重要作用，体现后现代主义设计流派新的设计风格。广义的概念家具设计是以探求个性化开发和新风格组合，以及新的理念为目的，其创新性和探索性为以后的家具设计提供有益参考。概念家具设计是创新的材料设计、别致的造型设计、时尚的理念设计和多功能互动性设计等，因此涉及到设计外延的不断扩大，设计内涵的不断延伸，设计的立体表达中交叉融合了社会学、历史学、经济学、工程学、工艺学和美学等学科。无论是概念家具还是实用家具，均可使用镀铝瓦楞纸板进行设计与开发，生产的家具产品首先要具有良好的使用性，然后是时尚、耐用等其他需要。由于镀铝瓦楞纸板的材料特性，其家具开发可广泛应用于易更换、价格低、重量轻、便于回收的中小型轻便家具，如钟表、灯饰、凳子及小型书架等，适合用于时尚新颖的家居家具，如餐桌、茶几、电视柜、椅子等，也可用于较厚重的现代家具，如橱柜、书柜、立柜大型板式家具及轻巧绿色能够重复利用的办公家具，如文件柜、办公桌椅、书立、档案盒等，还可用于承重性较强、结构简单的大型家具，如展示柜、工作台，大型运动场馆使用的媒体桌和服务台等，以及探索开发美观、实用、环保性强的儿童家具、休闲家具等，或者用于承载较大质量的家具支撑底座，模块或零部件等，还可根据不同群体和对象研制其他家具产品，满足不同的消费需要。

2.3镀铝瓦楞纸板概念家具设计

根据家具设计意图，对所获得的镀铝瓦楞纸板材料进行分切和加工，可将其制备成各种中小型轻便镀铝瓦楞纸板家具产品。折叠结构形式、层叠结构形式、插接结构形式和组合结构形式及其工艺方法是镀铝瓦楞纸板概念家具设计的常用形式[13-15]。同时使用不同的镀铝瓦楞纸板制作家具时，应根据家具特性确定其成形工艺，构思结构和进行不同的造型设计。镀铝瓦楞纸板是由多层纸板复合而成的，如使用三层板制作家具，家具设计及加工工艺可根据特定需要，对镀铝瓦楞纸板进行模切标准压痕后通过折叠来实现，如镀铝瓦楞纸板插接结的构凳子和桌子见图1-2，采取折叠结构形式，将镀铝瓦楞纸板面材模切成按照设计意图事先设定好的造型，通过折叠构成立体形态家具。

3镀铝瓦楞纸板概念家具拓展设计

3.1概念家具拓展设计创意思路

随着科技的发展，创新材料和设计已成为各国研发的主题，设计师力图采用不同类型的材料进行创新设计，富有想象力的设计构思会形成具有生命力的家具。按此思路使用镀铝瓦楞纸板作为新型材料，采用模块化家具组合的设计方法，应用于镀铝瓦楞纸板概念家具设计。组合家具是由标准零部件或若干个标准化模块组合而成的，家具的整体功能可划分为若干个子功能，整体功能通过不同的模块或零部件组合来实现，现代家具特别是板式家具的模块化结构，拆装灵活，用途多样，容易组合。模块化组合家具可通过灵活切换模块转换功能，产生各种不同的使用方法或衍生新型家具来满足需求差异，其制作过程应注意标准化、组合化、通用性等特征。组合模块家具的种类众多，如桌凳、茶几、床等，家具的形态变得更加丰富多样，功能性也得到更大程度的拓展。

3.2镀铝瓦楞纸板与其他材料的组合设计

镀铝瓦楞纸板制作的标准模块，根据使用需要，配合其他材料，如设计镀铝瓦楞纸板模块组合餐桌，这种设计充分发挥两种不同材料的优势互补作用，餐桌上部分桌面使用玻璃材料，餐桌下部分底座采用镀铝瓦楞纸板模块。玻璃面材具有坚硬、光滑、耐磨、耐烫、容易清洗的特点，镀铝瓦楞纸板塑造成各种所需形状模块的底座，具有较强的支撑作用。另外可根据设计餐桌面板大小自行决定底座标准模块配置的多少。餐桌面板材质、形状和规格可依据消费者需要，利用造型要素交合法提取造型要素，灵活派生多种设计方案。家具模块化设计的实践方法，可开发研制新功能模块与部分通用模块形成新家具，可用通用模块和接口结构组合成新家具，可通过部分通用模块改型形成新家具，可以以通用为主与部分专用模块构成新家具，还可采用如木材、塑料、金属、玻璃等不同质地的材料进行模块组合成形。

3.3模块化的应用组合模块化是设计模块作为标准化、通用化的零部件灵活组成多种新家具的设计方法。以镀铝瓦楞纸板制作的标准模块，还可按对家具不同使用价值的需求，来制作不同种类和规格的镀铝瓦楞纸板的标准化模块，并配合其他材料设计制作中小型家具。根据设计意图，结合镀铝瓦楞纸板制作的标准模块，可选用层叠结构形式的镀铝瓦楞板模块，组合形成茶几、长条桌等家具。利用镀铝瓦楞纸板制作的标准模块为主要造型材料，结合多种其他材料，创造性地设计多种变化造型。选用镀铝瓦楞纸板和其他材料共同构成概念家具时，可充分利用两种材料各自的优势特点进行设计，推进镀铝瓦楞纸板新材料的应用。可将其应用于制备各种中小型轻便纸板家具产品中。

4结语

依据节约资源、绿色生产和设计的理念，采用直流磁控溅射镀铝技术制备镀铝瓦楞纸板，并对其进行概念家具的设计、开发与拓展研究，从而对时尚新颖的镀铝瓦楞纸板概念家具进行批量生产，推进其市场化应用。通过开发多种镀铝瓦楞纸板产品，有效地促进新技术、新材料研究的推广和应用，引导并改善社会生产和消费结构，满足需求并获取市场赋予的经济效益最大化。

第二篇：办公家具设计研究论文

中国办公家具市场正在以每年10%的速率增长，根据中国家具协会发布的数据，2010年中国家具业的生产总值达到7300亿人民币，民用家具占其中的70%，办公家具占30%，办公家具行业处在一个很好的淘金时期。本项目受地方企业委托，基于企业现有的技术条件，为其开发办公家具产品，适应现代化企业的办公需求。

一办公家具市场概况

办公家具消费主要集中在两类消费群：企业和政府。高端消费群如欧美跨国公司在华企业、政府机关、银行等办公场所基本被国外家具业巨头如赫尔曼米勒、海沃氏、HNI等企业的产品占领。中国家具出口尽管已达200亿美元，但大多走的都是低端路线，不少家具生产企业仅仅是国外品牌的廉价制造基地，成本优势也在逐年丧失。目前国内尚没有哪家办公家具公司能占到办公家具生产总值1%的份额，而国外成熟市场前三名的品牌占到30%以上的市场份额，如2001年美国Steelcase营业额近240亿人民币，日本Kokuyo也有180亿人民币。与此同时，近几年来欧美市场的低迷正在迫使出口企业回头瓜分国内市场，加剧了企业之间的竞争。办公家具的销售渠道经历了从家具卖场、品牌独立店到品牌店中店的发展过程。随着互联网电商的普及，办公家具实体店的销售受到了互联网的巨大冲击。办公家具的设计则经历了从大众化、差异化、定制化到个性化的发展过程。个性化（选配）服务将通过网络和由消费者直接参与共同设计来完成，产品竞争从服务意识的竞争转向服务技术的竞争。微利时代来临，产品生命周期逐步缩短，企业需要差异化的经营战略，富于创意和特色的家具企业才能保持旺盛的成长势头。

二办公家具产品调研

家具设计的瓶颈在于家具产品涉及的材料和结构种类繁多，家具设计的创新很多时候依赖于材料和结构的创新。以下是对办公家具产品设计相关要素的调研和分析：

1办公家具的功能和材料要素

系列办公家具的功能部件一般为：办公隔断、员工桌、经理桌、洽谈桌、会议桌、文件柜等六部分。办公家具所用材料涉及面非常广泛，常用板材有刨花板、细木工板或PVC板；常用面材为钢板、铝合金板、玻璃等；常用管材为铝合金型材、钢管；常用修饰材料有铁丝网、人造革、布艺、橡胶等等。

2办公家具结构要素

家具结构即家具构件的组合与连接方式，它取决于材料和工艺的发展，如金属家具、塑料家具、藤家具、木家具等都有自己的结构设计特点。家具结构受材料属性的约束比较大，同时要兼顾制造成本和工艺条件，以及造型样式的需要。不同类型的家具可以有相同的结构设计，如中国传统家具常用的榫卯结构，可以运用于支撑类家具如座椅和储藏类家具如书柜中。不同材料的家具却通常具有不同的结构方式，如钢木家具、实木家具、藤制家具可以有完全不同的结构方式，因此，办公家具结构设计方面的考虑通常在材料选定之后。

3办公家具人机要素

办公家具在人机方面需要考虑的因素主要表现为：合适的桌面高度、大小和容膝空间；拥有支肘板的桌面更人性化；合适的屏风高度和材质，相对隔离且方便沟通；抽屉拉手的人性化设计；桌面物品摆放设计；方便电脑使用的人性化设计，其中包括接线盒位置、主机箱位置、散热孔、拔插优盘等。

4办公家具模块化考虑

传统的家具由零部件组成，而模块化家具则由模块组成。模块是可组成系统的、具有良好的可重用性和完整接口的单元。家具模块划分指的是通过对家具的功能进行分解，将具有相同或相似的单元分离，用模块化原理对之进行统一、归并、简化，形成具有特定功能和接口结构的通用独立单元，即模块。模块化设计要求遵循通用性原则、互换性原则、系列化原则。家具板材的直线切割要考虑模数问题，曲线切割则要考虑减少废料和废料利用的问题。

三办公家具用户调研

本项目的用户调研主要从三方面展开，一是针对办公室职员、部门经理、企业负责人的访谈，二是办公家具使用情况的问卷调查，三是不同办公环境的现场照片分析。从中发现用户在办公家具使用过程中存在的问题依次为：

1物品摆放混乱：随身包、衣服、水杯、垃圾桶、纸巾、盆景等随身物品没有归属

2团队之间技术交流不方便：如工程师们就产品结构进行互动和讨论

3桌面高度不能适应不同身高的人体尺寸

4长时间坐着办公致使腰背肌肉酸痛

5电源线网络线数据线混乱

6拔插优盘不方便等办公家具不仅仅是一张放置电脑的桌子，它是办公职员在公司的一个小家的缩影。因此在办公家具设计的过程当中，必须充分考虑使用方面的功能性，以上用户调研中发现的问题是办公家具设计中的重要参考。

四办公家具设计趋势

互联网给我们的生活带来了颠覆性的变化，对办公环境产生的影响也是革命性的。形形色色的创意公司、小微企业如雨后春笋般入驻到各种产业园区，办公家具的设计也相应出现了以下的设计趋势：

（1）风格化：色彩的大胆运用、创意风格和主题设计直追民用家具。如将回纹、云纹、八角亭等中式元素融入设计，或者以简洁、非对称、甚至夸张的几何形态来强调存在感。

（2）模块化：以不同形状的面板，搭配不同材质和形态的桌脚、电脑主机柜、桌面文件柜、抽屉柜、立式文件柜等功能模块，实现多种功能组合，满足不同的办公需求。

（3）智能化：轻轻一按即可全部自动上锁的抽屉，对办公室实现电子控制的触摸屏，能实现空间情景灯光设置的记忆遥控器，触摸感应弹开的柜体；轻松实现升降的圣奥I-WORK主管桌等。

（4）弹性化：移动办公，在有限的办公空间内，可根据工作要求将独立的办公室变成大会议室、将独立的办公桌组成会议桌，其办公家具都将非常易于重组。弹性办公家具的核心概念即资源的最大化利用，由此而带来办公家具组合的多样性。

五设计思路

基于以上对办公家具市场、办公家具产品、办公家具用户、办公家具设计趋势等的调研与分析，在与企业进行充分沟通的前提下，为企业制定如下设计思路：

六设计实践

首款设计为“低成本设计”，具体设计定位如上表所述。经过草图构思、草图评审、三维建模及渲染、效果图评审、设计深入、场景渲染等环节，最终确定方案效果如下图。这是一款员工桌组合的设计，产品英文命名为“jejec”，是中文名“步步高”的英译。设计理念如下：形态：产品整体以直线和折线为基本造型线，简洁端庄，符合现代办公家具的发展趋势。色彩：本设计以白色为主色调，辅助以深灰色，营造出洁净和安静的氛围，同时具备品质感。黑白主色中添加绿色低屏，为优雅整洁的办公环境带来一抹生机和亮色。功能：为每一位员工配备了一个中等高度的柜子，含两个抽屉，两层搁架。下层适宜摆放书籍、个人用品等杂物；上层可摆放盆景，或者与同事交流。主机箱柜的内侧面开有条形线槽，以便手机充电线或耳机线的接入；电脑的电源线等从柜子内侧面的圆形线槽接入，保证了工作台面的完整性。材料：本设计桌面材料为价格较低的层压板，符合低成本设计的要求。桌子支撑架为钢管，桌腿采用钢板折弯，不需要额外的配饰和模具，同样符合低成本设计的要求。

结语

任何一种产品的设计开发，都是建立在对产品的深刻理解之上的。在办公家具的设计开发过程中，材料本身的局限性限制了产品的造型自由度（如桌面和柜体必须为板材），而材料与结构的多样化，增加了设计调研和构思的难度。本文仅在办公家具设计方面作了一些粗浅的尝试，希望能为相关设计人员提供一定的参考。

第三篇：桥梁概念设计论文分解

武汉理工大学研究生 期末考试试卷

课 程：桥梁概念设计

题 目：国内外船撞桥事故的研究与防护

学 生： 刘赞

学 号：1049721401638

2014年 12 月 22 日

前言

桥是国家公路、铁路交通命脉的咽喉，中华人民共和国成立以来，特别是改革开放之后的时间中，新建桥梁规模之大、数量之多、速度之快，举世瞩目。但同时货物的运输量53%是通过水路，靠船舶运输，尤其是在外贸中，这个比例达到90%。于是船舶越来越多、船舶吨位越来越大，有些吃水深船体大的海船是无法进入我国大部分内陆河流的，不得不靠吃水较浅、吨位在500~1000t左右的机动驳船来分散驳运。于是内河上的运输船舶也就越来越多。虽然船舶通过航道进入桥孔下通过时，都没有航道标志和航标灯等警示装置，但由于种种原因，还是有船舶撞到了桥梁，并造成了财产和人员的伤害。

根据各种相关资料文献的介绍，船撞桥事故在世界各地一直不断的在发生，船撞桥事故的频率比我们想象的更经常；由船撞桥事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境破坏是惊人的。很多船撞桥事故轻则损失数万元，重则人员伤亡、损失以数百万、数千万甚至数十亿美元计，大量的间接损失更是难以计算。况且，人的生命是无价的，牵扯到人员伤亡的事故更是令人痛心。

所以我们应加强对这方面的研究，并争取找到更好的防范方法减少船撞桥事故的发生。

关键词：船舶；桥梁；船撞桥；事故

国外典型船撞桥事故

世界上损失最大的船撞桥事故之一是美国的阳光大桥被撞事件。1980年，美国福罗里达州横跨泰姆伯（Tampa）湾的阳光大桥被一艘空载的35000t载重的散装货轮M/V Summit/Venture号撞击而倒塌，事故中35人丧生，船舶价值1300万美元，阳光大桥的价值是25000万美元，损失巨大，该桥后又重新修建。

阳光大桥被撞毁情形

1993年，美国亚拉巴马州莫比尔附近横跨贝优卡诺特（Bayou Carrot）的CSX铁路大桥，被一个拓驳船队严重撞击。当时正值雾天，该船队误驶入莫比尔河的侧航道，造成撞桥事故，使桥梁结构产生巨大位移，恰好几分钟后一列旅客列车从桥上驶过，大桥即刻坍塌，列车出轨，47人丧生，见下图。

CSX铁路大桥被撞毁情形

近几年，船撞桥事故频繁发生的局面似乎并未有很大的改观，重大的船撞桥事故仍时有发生。

2001年9月16日，美国南部德克萨斯州最长的跨海大桥“伊莎贝拉皇后大桥”被一艘拖轮撕开一道长达72m的缺口，两个桥孔坍塌，5辆桥上行驶的车辆坠入大海，4人死亡，桥下的电话线、自来水管以及银行通讯系统均遭到破坏，通过该大桥与大陆连接的著名旅游胜地帕德利岛与外界的联系中断了数日。

2002年5月26日，美国俄克拉荷马州阿肯色河上，一艘拖轮顶着两艘运油的空驳船撞上一座有20年历史的公路桥的一个桥墩，造成公路桥坍塌，至少有17辆汽车从20m高空坠入河中，死亡17人。这次事故严重阻碍了横穿俄克拉荷马的40号洲际高速公路公路的交通，修理并重新开放这座大桥需要六个月时间。我国典型船撞桥事故

在我国，船撞桥事故也是频繁发生。如武汉长江大桥自从1957年建成以来，大约发生了70起船撞桥事故，其中经济损失超过百万的大事故超过10起；南京长江大桥至今已发生30起船撞桥事故。

2000年12月7日，广东省东江流域一艘“三无”载客船撞上黎咀大桥后翻沉，船上44人全部落水，6人死亡，2人重伤，4人轻伤。

2001年10月20日，浙江绍兴一座55m长的小桥被一艘运送黄沙的水泥船撞翻，段为两截，船长掉落河中死亡。

2007年6月15日凌晨5时10分左右，轰隆一声巨响，横跨西江，全长1675.2米的九江大桥塌了200米。正在桥上行驶的4辆汽车与2名施工人员像下饺子一样坠入河中，共造成8人死亡，这就是当年轰动全国的“九江大桥6·15船撞桥断事故”

著名学者戴同宇通过调研和实证掌握了一百余份相关文件，包括四十年来发生在十余座我国长江大桥的200余起船撞桥事故，他得出了一些重要的结论：我国长江主线发生船撞桥事故的基本趋势依旧是呈现增长趋势的。3 分析产生的原因

从1959年到现在所发生的有记载的船撞桥事故中，记录总数为213个，其中长江172个，黑龙江12个，珠江12个，沿海及其他区区域17个。

在事故所涉及的35座桥梁中，其中按照撞桥的位置区分，撞桥墩的有148起，占69.5%，撞桥墩防护装置的有20起，占9.4%，撞上部结构的有12起，占5.6%。

从我国及国外在桥区水域发生的多起桥梁坍塌事故案例知道，船撞桥的主要因素有以下三个方面：

第一个方面是客观的自然条件因素，特别是遭遇到像台风、浓雾等恶劣天气情况，由此会影响航行者视线而误判方向。第二个方面是主观的技术问题，船舶制造技术及船员航行技术不完善不熟练引起船撞桥事故。进入航运市场的大批量的低质量船舶，其质量以及寿命无法得到保障，甚至有部分严重缺乏高频电话等基础设施的中小型船舶投入使用；另外船员数量不足、疲劳驾驶、缺乏航行技术以及较低的素质也是造成事故的原因。

第三个方面是主观桥梁施工致使船舶通航环境发生改变，另外豆腐渣式桥梁工程、不全面不到位的施工防护措施、监管人员配备急缺以及应急救助方案制定的不及时是发生水上桥梁区交通事故的主观因素。

有长江干线发生船撞桥事故的统计数据说明了以下一些问题，我认为可以应用于绝大多数船撞桥事故的原因。

（1）长江干线船撞桥事故数量总体呈增长趋势，应引起各有关方面的重视。

（2）洪水对船撞桥事故有显著的影响。洪水季节船撞桥事故明显增多，事故率可达约平均值的3倍左右。

（3）船队比单船更易发生撞桥事故，事故数量占总数的86%。（4）船撞桥事故更多发生在能见度较差的情况下，与良好能见度情况相比，事故数量比约为8倍。但由于数据不十分充分，尚不能下最后的结论。受黑暗和城市灯光的影响，21:00左右船撞桥事故较多。

（5）在长江干线上发生的船撞桥事故最主要的原因是人员失误，在155起明确指出事故原因的事故当中，人员失误为121起，约占78%；第二位原因是恶劣的自然环境，约占16%；第三位原因是机械故障，约占6%。三者之比大约为13:2.8:1。

（6）船撞桥事故与桥下通航宽度密切相关。3/4以上的船撞桥事故发生在通航孔宽度在150m以内的桥梁内。

显然，无论国内还是国外，船撞桥事故的主要原因——人员失误都占70%以上，造成的和后果是很严重的。4 如何防止此类事故的产生

我们要做的就是设置防撞保护系统；然而对大量被撞垮的桥梁调查得知，几乎所有的桥梁均未设置防撞保护系统；即使少数有防护系统的桥梁，也因设计防护能力不足而未能抵挡住船舶的撞击。

从概念上讲，当撞击力大于桥墩的承载能力时，桥梁的抗冲击能力既不能由桥墩提供，也不能靠撞击的船舶提供，这是因为：

①桥墩的刚度总是较大的，不可能产生较大的塑性变形来缓解撞击动能；

②为了桥梁上部结构的安全，不允许桥墩有较大的位移； ③肇事船只的船头刚度不论多小，变形量也只能船头钢板的压扁长度提供，故不可能产生较大的变形，由此缓解的撞击动能与总的撞击动能相比是较小的。

由此可见，桥梁不设防护系统时，船博将直接与墩身接触。由于二者的刚度均较大，变形量较小，不能缓解撞击动能，因而将产生极大的撞击力，造成船毁桥塌事件。

所以，桥梁的抗冲击能力一般只能由防撞保护系统提供，以缓冲船舶的撞击力，使桥梁和船舶的损失程度尽可能缩小。美国铁路工程师协会的“防撞保护系统设计规范”中规定：“设置防撞保护系统的目的，是使其保护的铁路桥梁及桥墩面遭船舶突然撞击而可能产生的破坏。设计这类防护系统以改变撞击力的方向，或吸收撞击能量，使撞击动能消散，或限制及降低由船舶转移到桥墩上的能量，使桥墩不被破坏。”

下面我将根据一些实例介绍一下目前桥梁防撞的措施： 1.缓冲材料方式

1）濑户大桥

1981年9月至1983年5月期间作为试验在濑户大桥5#桥墩周围设置了橡胶制空气式缓冲材料和钢制缓冲材料，如下图所示。空气式缓冲材料是6个直径为4.5m，长为12.0m和6个直径为4.5m、长9.0m的缓冲件。缓冲件之间在其断面中心处用链条连接，各级冲件安装有不绕轴旋转的垂重链（直径32mm，4链）。

试验结果为：各缓冲件内气压下降0.004~0.017Mpa，其他连接钩环、系泊用链、垂直用链均有不同程度的腐蚀。

2）岩黑岛桥

岩黑岛桥2#桥墩的角部设计装置了槽型缓冲材料防撞设施，如下图所示，这种防撞设施能吸收的最大冲撞规模为200t的船，航速为2.8m/s；100t的船，航速为3.4m/s。

2.绳索方式

1）柜石岛桥

该桥与岩黑岛桥2#桥墩相同，在桥2#桥墩的墩角处装置了槽型缓冲材料，其他处在航道侧的3个边倒采用了绳索方式防撞设施，如下图，大致以水面附近为中心上下排列着17根钢丝绳体（直径20mm）。

2.缓冲工事方式

1）Richmond——San Rafaei桥

该桥在易撞桥墩周围设置的缓冲工事为木质桁架构造如图所示，该工事涉及水面上下范围+4.5m~1.5m。

1951年8月5日，美国海军一艘排水量为1450t的舰只由于舵故障而冲撞该缓冲工事；其结果是，受冲撞部分的缓冲工事完全被破坏，桥墩无损伤，冲撞舰只也损伤轻微。

2）濑户大桥

该桥5#桥墩西面设置多孔构造钢制缓冲工事，其他面设置了空气式缓冲工事，分布在南北两侧桥墩拐角部分和其他部分。它们的断面形状如下图所示。

该缓冲工事于1981年10月12日尚在建设时，为了加固5材桥墩，一艘运土船，碰撞了该墩西南向的钢制缓冲工事的角部；当时，水流与船的前进方向相反，流速为1m/s。这次事故使该缓冲工事发生了宽约3m，高约3m，凹入约为30cm的变形，运土船未被破坏。3.重力式方式

1）Tasman 桥（澳大利亚）

该桥于1964年建成，桥长1025m，最大跨径94m；在主航道宽为73m的两侧14#和15#桥墩处设置有重力式防护设施，如下图所示；它是从桩顶把预应力混凝土构造物通过销栓连接沉吊而成的，当船舶冲撞它时，它便作水平移动而吸收船舶的冲撞能量。

4.桩方式

1）Trom桥(挪威)Trom桥全长1016m，主跨径为80m，航道宽为60m，防撞设施于1959年设置为护舷物方式，如下图所示。

1961年11月，一艘载重量为10000t的货轮冲撞东侧护舷物，使大部分水平板和混凝上桩被撞坏沉入海底，于是在1975年，又设置了环状护舷物式防撞设施。如下图所示，它在钢桩上配置了钢筋混凝上，钢筋混凝土包围着主跨墩的4根桩柱。

1975年7月，一艘游船撞上该环状护舷物，船侧以及4个船舱裂纹，安装在护胶物上的木材被压溃，可是，硅和钢制护舷物本体无损。由此可见，如果没有设置该防护设施，该桥被冲撞的后果将不堪设想。5.沉箱方式

1）Outer 桥（美国）

该桥桥跨为90m+115m+230m+115m+gom,桥墩尺寸为36.5m*l8m。距桥墩一定距离处设置有防撞沉箱，沉箱是在直径为13.5m的刚圆筒沉箱中装满砂，顶部装有厚度为1.5m的RC板。该沉箱设计抗撞能力为40000t的船，速度为1.54m/s，该沉箱设置状况如下图所示。1963年，一艘排水量为12200t的加拿大船冲撞沉箱后，又与航道面的桥墩相碰，冲撞船的侧外板多块受损。桥墩只有几块小的混凝土片被撞下，防撞沉箱部分破坏。

6.人工岛方式

Brevik 桥（挪威）

该桥长度为677m，主跨为272m，主跨两侧的侧跨为85m。在桥上游峡湾深处有一港口，从那儿出港的船舶冲撞南侧桥墩的危险性极高，通行船只最大可达35000t，在南侧桥墩处设置了填土区域，如图所示。虽然在吸收冲撞能组的同时，航行深度也受到了一定限制，但是，至今为止己有多次在接近事故发生时船舶却在离桥墩20m以上的地方搁浅。

在所有的船撞桥事故的发生因素主要涉及人、船舶、通航环境、管理等四方面。事实上，很多事故是在几个因素同时交织存在的复杂情况下发生的。因此，欲有效防范船撞桥事故的发生，应从多个侧面进行系统分析，从而形成安全监管合力，降低事故的发生几率。

首先，建立健全桥区水域的通航安全监管制度要有效解决桥区水域的通航安全这一难题，仅仅依靠海事部门加强现场监管远远不够，还需要全社会共同关注，各相关单位、部门积极应对、共同解决。因此，笔者认为迫切需要制定实施桥区水域通航安全监管制度，为解决桥区水域通航安全问题提供必要的法律依据。桥区水域的通航安全监管制度应重点明确桥区水域的范围，关注对桥梁防撞的设计和建设、桥区助航设施的设置、桥梁建设施工前的通航安全论证、桥梁施工作业期间的安全保障措施，以及桥梁投入使用后桥梁所有人、经营人对桥区通航安全的保障责任，船舶通过桥区水域时的安全航行要求，桥区水域河道采沙作业的限制等内容。

其次，加强公司的安全管理为从源头上遏制船撞桥事故的发生，应进一步加强辖区航运公司的安全管理，促进企业落实安全生产主体责任，督促航运企业加大安全投入。一是要加强辖区公司SMS运行的日常监管工作力度，使其体系运行有效。二是对于非强制建立体系公司，按照《中华人民共和国航运公司安全与防污染管理规定》切实加强对公司的安全监督管理工作。三是要重点加强对中小型航运公司，尤其是委托经营公司的安全管理，督促企业切实落实安全生产主体责任。四是要加强公司安全文化建设，切实做好船员的安全培训工作，不断提高船员的应急反应能力。

参考文献

[1] 杨渡军.桥梁的防撞保护系统及其设计(1990),人民交通出版社;[2] 曾克俭.桥墩防撞设施研究及其应用综述,中南公路工程,1996,21(4);[3] 曾克俭.桥墩防撞设施研究及其应用综述(续完),中南公路工程,1997,22(l);[4] 谭之抗.广东几座特大公路桥主桥墩防撞设计介绍,92全国桥梁结构学术大会;[5] 刘德邦.“弯曲河段大型桥墩(台)防撞成因分析及对策,重庆交通学院学报,1997,16 [6] 蔡爱杰,刘洪波.虎门大桥辅航道防撞岛沉井施工技术,桥梁建设1998,4;[7] 肖荣清等.“液体稳压柔性消能”桥墩防撞设施试验研究,武汉水利电力大学学报,1997, [8] 陈国虞.长江中游桥墩防撞—防撞要求的分析,航海科技动态,1995,3;[9] 陈国虞.长江中游桥墩防撞—防撞设施的种类及其特点,航海科技动态,1995,4;[10] 陈国虞.长江中游桥墩防撞—钡绳柔性吸能防撞器试验研究,航海科技动态,1995,5;

[11] 郑罗云,周经渊.桥梁薄壁圆形墩防撞保护装置及其设计,湖南交通科技,1997,23(4);[12] 项海帆,范立础,王君杰.船撞桥设计理论的现状与需进一步研究的问题,同济大学

第四篇：多晶硅太阳能电池制备工艺(论文)

XINYU UNIVERSITY

毕业设计（论文）

（2013届）

题

目 多晶硅太阳能电池制备工艺

二级学院 新能源科学与工程学院

专 业 光伏材料加工及其应用

班 级 10级光伏材料

（一）班

学 号 1003020138 学生姓名 纪 涛 指导教师 胡 耐 根

多晶硅太阳能电池制备工艺

目录

摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 Abstract„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 第 1 章 绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 第 2 章 多晶硅太阳电池制备工艺„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1 一次清洗工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.1 一次清洗工序的原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.2 一次清洗工序的工艺参数„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.2 扩散工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.2.1 扩散原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.2.2 扩散工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.3 湿法刻蚀的工序及其原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 2.4 等离子体增强化学气相沉积工序„„„„„„„„„„„„„„„10 2.4.1 等离子体增强化学气相沉积氮化硅薄膜的原理„„„„„„„10 2.5 丝网印刷工序及其工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.6 测试分选工序及太阳能测试仪的原理 „„„„„„„„„„„„ 13 2.7 小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 第 3 章 多晶硅太阳能电池行业展望„„„„„„„„„„„„„„„16 参考文献(References)„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18

多晶硅太阳能电池制备工艺

多晶硅太阳能电池制备工艺

摘 要

长期以来随着能源危机的日益突出，传统能源已不能满足能源结构的需求，然而光伏发电技术被认为是解决能源衰竭和环境危机的主要途径。而多晶硅太阳能电池份额占据光伏市场的绝大部分，并呈现逐年上升趋势，有极大的发展潜力。

本文在阐明了国内外光伏市场以及光伏技术发展趋势的基础上，对多晶硅太阳能电池的结构及其特性简述，同时对其制备工艺：一次清洗→扩散→湿法刻蚀去背结→PECVD(等离子体增强化学气相沉积)→丝网印刷→ 烧结→测试分选做简要介绍。

关键词：多晶硅太阳能电池；光伏技术；光伏工艺；

多晶硅太阳能电池制备工艺

Preparation technology of polycrystalline silicon solar cell

Abstract

For a long time as the energy crisis increasingly prominent, the traditional energy cannot satisfy the needs of the energy structure, however, photovoltaic power generation technology is regarded as the main way to solve the crisis of energy exhaustion and environment and polycrystalline silicon solar cell occupies most parts of photovoltaic market share, and presents the rising trend year by year, has great development potential。

This paper illustrates the domestic PV market trends and the development of photovoltaic technology firstly, and makes a brief introduction on the preparation process of polycrystalline silicon solar cell secondly: cleaning →diffusion →wet etching →PECVD →screen printing →sintering →testing and sorting.Keywords: polycrystalline silicon solar cell;photovoltaic technology;photovoltaic process;

多晶硅太阳能电池制备工艺

第 1 章

绪论

随着经济全球化贸易国际化的发展，传统能源煤、石油、天然气等已不再是世界能源市场占有率扩张最快的，相反，新型可再生能源核能发电、水力发电、风能发电、生物质能发电，而光伏行业经历了从航天到地面应用的巨大变化，太阳能发电正飞速增加其市场份额，以求缓解能源危机和环境问题。

鉴于各种新型能源发电的弊端，相比较之下人们普遍认为太阳能发电具备广阔的发展前景。太阳能作为一种新型、洁净、可再生能源，它与常规能源以及其它新型能源相比有以下几个优点[1]：第一：储能丰富，取之不尽用之不竭。第二：不存在地域性限制，方便且不存在输电线路的远程运输问题。第三，洁浄，不会影响生态平衡和人类的身体健康，太阳能发电的种种优势，得到人类社会的一致认可。尤其是在遭受能源衰竭和环境危机的今天，人们更是把它当做缓解能源短缺和环境污染问题的有效途径。世界各地政府纷纷采取一系列相关政策，加大对光伏产业的财政补贴，促使光伏技术快速进步，生产规模不断壮大，早日实现光伏发电的大规模普及。

多晶硅太阳电池是一种将光能转化为电能的光电转换装置，在P 型硅衬底表面，利用POCl3 液态源扩散工艺制得厚度约为0.5um 的N型重掺杂层，P 型层与N 型层接触，形成pn 结，产生光伏效应[2]。同时，正Ag 电极可与N 型重掺杂层形成良好的欧姆接触，用于收集光生电流。位于最上层的氮化硅薄膜起到钝化和减反射的作用。背Al 与P型硅片接触，在烧结的过程中，形成良好的Al 背场，降低背表面复合电流，增加开路电压。

多晶硅太阳电池主要是依靠半导体pn结的光生伏特效应来实现光电转换的[3]。当光线照射到太阳能电池的正表面时，大部分光子被硅材料吸收。其中，能量E=hv＞Eg 的光子就会将能量传递给硅原子，使处于价带的电子激发到导带，产生新的电子-空穴对。新的电子-空穴又会在内建电场的作用下被分离，电子由p区流向n区，空穴由n区流向p区，电子和空穴在pn 结两侧集聚形成了电势差，当外部接通电路后，在该电势差的作用下，将会

多晶硅太阳能电池制备工艺

有电流流过外部电路，从而产生一定的输出功率。其结构和光电转换原理图如下1-1和1-2。

图1-1多晶硅太阳电池结构

图1-2多晶硅光电转换原理 4

多晶硅太阳能电池制备工艺

第 2 章 多晶硅太阳能电池制备工艺

由晶体硅太阳能电池的结构和原理可知，多晶硅太阳能电池的常规制备流程[4]如下：一次清洗（制绒）→ 扩散（形成pn 结）→ 二次清洗（湿法刻蚀去背结）→ PECVD（镀氮化硅）→ 丝网印刷（形成电极和背场）→ 烧结（形成欧姆接触）→ 测试（获得电性能）。接下来，将逐一介绍制备多晶硅太阳能电池各工序的工艺及原理。

2.1 一次清洗工序

2.1.1 一次清洗工序的原理

多晶硅太阳能电池制备流程中的一次清洗工序，主要目的是去除硅片表面的脏污和机械损伤层，在硅片表面形成绒面结构（俗称制绒），增强太阳能电池的陷光作用。我们知道，单晶硅太阳能电池制绒主要是依靠碱的各向异性腐蚀特性，在（100）晶面上形成连续、均匀、细腻的正金字塔结构，从而起到良好的减反射作用。而多晶硅各个晶粒的晶向不一样，若同样采用碱腐蚀，则得不到很好的金字塔绒面化结构。为了得到良好的多晶硅绒面化结构，人们尝试了许多方法，比如反应离子刻蚀法、机械刻槽法和化学腐蚀法等。综合成本以及制备工艺的难易程度考虑，化学腐蚀法在工业化大规模生产中得到了广泛的应用。接下来就对化学腐蚀法制备多晶硅太阳能电池绒面的原理做一下简单介绍。

与单晶硅太阳能电池碱制绒工艺不同的是，多晶硅太阳能电池采取酸制绒工艺。酸制绒体系主要由HNO3 和HF 组成，具体的反应方程式[5]如下： 3Si+4HNO3——3SiO2+2H2O+4NO(2.1)SiO2+6HF——H2(SiF6)+2H2O(2.2)其中，HNO3 作为强氧化剂，将Si 氧化成致密不溶于水的SiO2 附着在硅片表面上，阻止HNO3 与Si 的进一步反应。但SiO2 可以与溶液中的HF 发生反应，生成可溶于水的络合物H2(SiF6)，导致SiO2 层被破坏，此时，HNO3 与Si 再次发生化学反应，硅片表面不断的被腐蚀，最终形成连续致密的“虫孔状”结构。

多晶硅太阳能电池制备工艺

此方法不需要采用特定的反应装置、工艺简单、制造成本低，而且制备出的多晶硅绒面反射率低，可以与双层减反射膜相比。但此方法为纯化学反应，反应的稳定性不易控制，而且影响制绒效果的因素众多，比如滚轮速度、反应温度、硅片掺杂水平以及原始硅片的表面状况等。2.1.2 一次清洗工序的工艺参数

本工序采用由腐蚀槽、碱洗槽、酸洗槽构成的自动制绒设备。在向各槽内配置化学溶液前，需对槽体进行预处理。首先用水枪将滚轮、槽盖、槽体冲洗干净，然后注入一定量的去离子水，让设备自动循环10min 后，排掉污水。再按照上述操作重复一遍，待废水排干净后即可制备化学溶液。

各槽内化学溶液的初始配方[6]为：腐蚀槽：浓度为50%的氢氟酸溶液45L，浓度为68%的硝酸溶液28L；碱洗槽：浓度为45%的氢氧化钠溶液5.2L；酸洗槽：浓度为50%的氢氟酸溶液28L，浓度为36%的盐酸溶液58L。由于各槽是依靠化学反应来对硅片进行腐蚀的，反应的过程中必须伴有新的生成物产生和初始化学品的消耗，这就要求我们按时补液以及换液。

伴随着化学反应的不断进行，我们需要每小时向各槽填充的溶液量为：腐蚀槽：浓度为50%的氢氟酸溶液12.6L，浓度为68%的硝酸溶液11.4L；碱洗槽：浓度为45%的氢氧化钠溶液1.6L；酸洗槽：浓度为50%的氢氟酸溶液0.8L，浓度为36%的盐酸溶液2.4L。另外，腐蚀槽每生产156×156(cm2)规格的硅片15万片后，需重新制配腐蚀液；设备连续一小时以上不生产时需把腐蚀液打回储备槽；碱槽溶液和酸槽溶液在配置250h 后必须重新配液。否则都将影响最终制得的多晶硅太阳能电池片的电性能。

2.2 扩散工序

2.2.1 扩散原理

扩散实际上就是物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。太阳能电池制备流程中的扩散工序，就是在P 型衬底上扩散一层N 型杂质，进而形成太阳能电池的心脏--pn 结。多晶硅太阳能电池的扩散方式有很多种，比如三氯氧磷（POCl3）液态源扩散、喷涂磷酸水溶液后链式扩散、丝网印刷磷浆料后链式扩散等。本文着重采用三氯氧磷（POCl3）液态源扩散工艺来制取pn结，下面是三氯氧磷（POCl3）液态源扩散的原理

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[7]：氮气携带的POCl3 在某种特定的条件下，可分解成五氧化二磷（P2O5）和五氯化磷（PCl5），具体反应方程式如下：

5POCl3→3 PCl5+ P2O5（T＞600℃）（2.3）

生成的P2O5 在800-900℃的高温下与Si 反应，生成磷原子和SiO2，具体反应方程式如下：

2P2O5+5Si→5SiO2+4P↓（2.4）

由以上化学反应方程式可得，POCl3 在没有O2 的条件下，热分解生成PCl5，而PCl5 极不易分解，且对硅表面有很强的腐蚀作用，严重损害了硅片的表面状态以及pn 结的质量。当有外来足够的O2 存在时，PCl5 就会进一步分解，生成P2O5和Cl2，具体反应方程式如下： 4PCl5 + 5O2→2P2O5+10Cl2↑（2.5）

生成的P2O5 可再一次与硅发生化学反应，生成磷原子和SiO2。由此可见，在POCl3扩散的过程中，必须通入一定流量的O2 来避免PCl5 对硅片表面的损伤。在过量O2 存在的条件下，POCl3 液态源扩散的总化学反应方程式为： 4POCl3 +5O2→2P2O5 +6Cl2↑(2.6)由总反应方程式可得，POCl3 热分解生成的P2O5 附着在硅衬底表面，在扩散高温条件下又与Si反应生成磷原子和SiO2，即在硅衬底上覆盖一层较薄的磷-硅玻璃层，接着磷原子向硅体内徐徐扩散。为了提高扩散的均匀度，避免硅片表面死层的形成，通常在POCl3 扩散之前使硅表面热氧化，生成一层极薄的氧化层，来控制反应速度。2.2.2 扩散工艺

扩散工序采用的设备是捷佳伟创扩散炉DS300A，它是在48 所和centrotherm扩散炉的基础上改进得来的，主要优势有以下两点： 1)喷淋扩散。传统48 所扩散设备是在炉尾通源，炉口排废，而捷佳伟创设备是在石英管内的上部安装一个喷淋管，直接将源喷在硅片上。相对于48 所设备，此种扩散工艺调节更加简单，重复性好，无需考虑温度补偿浓度梯度问题。同时，每个硅片所接触的磷源会更加均匀，进而提高方块电阻均匀性。

2)软着陆系统。石英舟承载在石英舟托上，由舟浆将石英舟托送入炉

多晶硅太阳能电池制备工艺

管内，然后舟浆退出，属于闭管扩散。相对于48 所设备，这样可以避免舟浆引入污染，同时由于对排废的特殊处理，不需要频繁清洗舟浆和石英炉管。

扩散过程可以简单概括为：预扩→主扩→推扩。优化的磷扩散工艺具备如下特点：

1)同时进行磷源的再分布和硅片表面的三次氧化。此时磷源总量一定，预沉积杂质源缓慢的向硅片体内扩散，便于形成平坦的pn 结，提高了扩散的方块电阻均匀性。

2)高温扩散过程中不再伴有硅片与高浓度的磷直接接触。减少了硅片表面以及势垒区的缺陷和复合中心，提高了多晶硅太阳能电池的开路电压和短路电流。

3)两步扩散法制备 pn 结，制备条件相对宽松，工艺参数调节余地大。预沉积杂质总量基本不受温度波动的影响，限定源表面扩散也不受扩散气氛以及环境的影响，这就大大增强了扩散的均匀性以及重复性。

采用改进的磷扩散工艺，对最终制得晶体硅太阳能电池片的电性能有了很大改善，尤其是在开路电压Voc 和短路电流Isc 方面。详见下图2.3 和

图2.3 一步扩散与两步扩散Voc 对比图 图2.4 一步扩散与两步扩散Isc 对比图

2.3 湿法刻蚀工序及其原理

对于多晶硅太阳能电池来说，并联电阻（Rsh）[8]是一个很重要的参数，Rsh 过小将会导致漏电流增大，影响电池最终的短路电流、填充因子以及转换效率。Rsh分为体内并联电阻和边缘并联电阻两类，对于一个太阳能电池片来说，一般20%的泄露电流通过体内并联电阻，而80%的泄露电流通过边缘并联电阻。工业上实现量产的多晶硅电池扩散方式均为单面背靠背扩散，多晶硅太阳能电池制备工艺

不可避免地使电池的四周也扩散了一层n 型层，它将电池的正电极与背电极跨接在一起，形成很大的漏电流，因此未达到分离pn 结的作用。本文主要采用正面无保护的湿法刻蚀方法将电池背面的pn 结去除，以达到分离pn 结的效果。其原理如下： 第一步：硅片表面氧化过程

氧化过程的激活，硅表面被硝酸氧化，生成一氧化氮或二氧化氮，见式（3.7，3.8）：

Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O（3.7）Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O（3.8）

氧化过程的延伸，生成物一氧化氮、二氧化氮进一步与水反应，得到的二级产物亚硝酸迅速将硅氧化成二氧化硅，见式（3.9,3.10,3.11）： 2NO2+H2O=HNO2+HNO3（3.9）Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O（3.10）4HNO3+NO+H2O=6HNO2（3.11）

由上式可知，硅片表面氧化所发生的一系列化学反应是一个循环过程，氮氧化合物是硝酸最终的还原产物，二氧化硅是与腐蚀溶液接触的硅片背表面的氧化产物。第二步：二氧化硅溶解过程

氧化产物二氧化硅，将快速与混合液中的氢氟酸反应，生成六氟硅酸，见式（3.12,3.13）：

SiO2+4HF=SiF4+2H2O（3.12）SiF4+2HF=H2SiF6（3.13）总反应式为：

SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O（3.14）

可见，最终腐蚀掉的硅将以六氟硅酸的形式溶入溶液中。实际上，湿法刻蚀的工艺原理与一次清洗的工艺原理相同，只不过是通过控制混合液内HF 和HNO3的浓度比来形成制绒腐蚀或抛光腐蚀。

采用湿法刻蚀去背结工艺将扩散后电池片的正面与背面pn 结分开，与其它方法相比具有以下优点：

多晶硅太阳能电池制备工艺

1)等离子体刻蚀法将硅片边缘发射极刻掉，需要用到 CF4 毒性气体，且刻蚀过程中设备周围存在微波辐射，给人体健康带来的危害极大。另外，此种工艺成本较高，电池片间互相挤压的过程容易导致碎片，降低电池片的成品率。

2)激光或金刚石刀将边缘发射极直接切掉，将会减少电池的有效面积，降低电池片的功率。

3)用正面无保护的湿法刻蚀方法来代替上述两种方法分离pn 结，不仅避免了CF4 毒性气体的使用和太阳能电池片的碎裂，而且使硅片背表面抛光，有效地提高了太阳能电池的电性能。

2.4 等离子体增强化学气相沉积工序

2.4.1 等离子体增强化学气相沉积氮化硅薄膜的原理

等离子体增强化学气相沉积技术[9]（PECVD）的工作原理为：在真空压力下，加在电极板上的射频（低频、微波等）电场，使反应室内气体发生辉光放电，在辉光发电区域产生大量的电子。电子由于受到外加电场的加速作用，其自身能量骤增，它可通过碰撞将自身能量传递给反应气体分子，从而使反应气体分子具有较高的活性。这些活性分子覆盖在硅基底上，彼此间发生化学反应，制得所需的介质薄膜，产生的副产物被真空泵抽走。我们可以运用PECVD 技术制作各种器件的钝化膜、减反射膜，还可用其制作扩散工艺的阻挡层。本文采用PECVD技术，在硅片表面沉积一层氮化硅薄膜，具体原理在350℃，等离子射频：SiH4 + 4NH3 —— Si3N4 + 12H2（2.15）此法制备的氮化硅薄膜具有减反射和钝化的作用，其减反射原理图[12]如下：

图2.8 氮化硅薄膜减反射原理图

我们知道，减反射的原理就是让如图2.8 所示的两束反射光R1、R2 产

多晶硅太阳能电池制备工艺

生相消干涉，即它们的光程差为半波长。可以通过调整制备工艺来获得合适厚度和折射率的Si3N4 薄膜，使其满足减反射条件。氮化硅薄膜在起到减反射作用的同时，还可以对硅片表面和体内进行钝化。由于多晶硅表面存在很多的表面态、晶界[10]、缺陷以及位错等，在薄膜沉积过程中，大量的H 原子（离子）进入薄膜，饱和了硅片表面大量的悬挂键，起到降低表面复合中心的作用，从而提高太阳能电池的短波响应与开路电压。氮化硅薄膜的体钝化作用对于多晶硅太阳能电池来说特别明显，因多晶硅体内存在大量的缺陷、位错以及悬挂键，氮化硅薄膜中的氢原子可以在烧结时的高温条件下扩散到硅体内，进而饱和绝大部分缺陷以及悬挂键，有效降低了少数载流子复合中心浓度，增加少子收集能力，提高短路电流。

氮化硅薄膜是一种物理和化学性能都十分优良的介质膜[11]。它不仅具备减反射和钝化的作用，同时在光电领域也有一席用武之地。例如：氮化硅薄膜极硬而且耐磨，非晶态硬度高达HV5000；结构非常致密，气体和水汽极难穿过；疏水性强，可大大提高器件的防潮性能；较好的化学稳定性，在600℃时不会与铝发生反应，而二氧化硅在500℃时与铝反应已比较显著。对可动离子(如Na+)有非常强的阻挡能力；可靠的耐热性和抗腐蚀性，在1200℃时不发生氧化；在一定浓度的硫酸、盐酸中有较好的抗腐蚀性，只能用氢氟酸腐蚀等。

2.5 丝网印刷工艺及其原理

丝网印刷工序，就是在镀膜后硅片的正反两面印刷电极、背电场，经过烧结后使其能够很好的收集光生电流并顺利导出，实现电能与光能之间的高效转化。丝网印刷和高温快烧是构成金属化工序的主要组成部分。

图2.11 丝网印刷工艺的原理图

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丝网印刷的原理，就是将带有图案的模板附着在丝网上，利用图案部分网孔透过浆料，而非图案部分不透浆料的特征来进行印刷。丝网印刷工艺由5部分构成，即丝印网版、印刷刮刀、电子浆料、印刷台面和承印物，如上图2.11所示。印刷时，在网版一端倒入浆料，并用刮刀对网版中的浆料边施加压力边朝另一端推动。浆料在移动的过程中透过网孔被刮刀挤压到承印物上。由于印刷过程中，刮刀、丝网印版、承印物三者始终呈线接触，且浆料具有一定得粘性，这样就确保了印刷质量和印刷精度。

丝网印刷工序可细分为浆料的印刷和浆料的烘干处理两部分。电极浆料主要使用的是电子浆料，它由四部分组成：由贵金属及其混合物构成的金属粉末，在整个成分中充当导电相，决定了电极的电性能；无机粘合剂和有机粘合剂，决定了烧结前后电极与半导体的接触情况，合适的配比，可以有效加强电极和硅片之间的抗拉伸能力；其它添加剂，主要是起到润滑，增稠，流平和增加触变的作用。

丝网印刷工艺的制备目标因浆料种类、电极位置以及电极作用不同而不同。对于起收集光生载流子并对外导出电流作用的正Ag 电极来说，我们希望印刷后制得的正电极具备较低的遮光面积、金属栅线电阻以及金属半导体欧姆接触电阻；对于起汇集背面电流并对外导出电流作用的背Ag/Al 电极来说，我们希望其能与涂锡焊带、硅片背表面以及铝背场[12]形成良好的接触，使串联电阻Rs 降低；对于起收集背部载流子并对背面进行钝化作用的Al 背电场来说，我们希望其能在硅片背表面引入均匀的p+层，尽可能的降低背面光生载流子复合几率，同时还需控制背场印刷所引起的翘曲度弯曲。每一道印刷工序后的烘干，实际上是为了使硅片表面电子浆料中的有机溶剂挥发，形成可与硅片紧密粘结的固体状金属膜层。

烘干后的烧结工艺，实际上是为了使硅片和电极间形成良好的欧姆接触。首先，将半导体多晶硅和金属电极加热到共晶温度，此时半导体内的硅原子将按某种比例快速向熔融的合金电极中扩散。合金电极中的多晶硅原子数目由电极材料的体积和合金温度决定，电极材料的体积越大，烧结温度越高，则合金电极中的硅原子数目越多。如果此时温度骤降，将会在合金电极附近出现再结晶层，即固态硅原子从金属和硅界面处的合金中析

多晶硅太阳能电池制备工艺

出，生长出外延层。如果外延层中含有足够的杂质成分，则获得了良好合金结，同时也形成了良好的金属半导体欧姆接触[12]。

烧结采用红外加热的方式进行高温快烧，主要是为了让硅片表面的正电极穿透氮化硅薄膜，与硅片之间形成良好的欧姆接触，降低串联电阻，提高填充因子；促进镀膜工序引入的氢原子向硅体内扩散，增强其对硅的体钝化作用；形成均匀良好的铝背场，提高开路电压。

2.6 测试分选工序及其太阳能测试仪的原理

太阳能测试仪最初主要用来测量太阳能电池片的电性能参数，但随着测试技术的发展，目前集成的太阳能电池测试系统还可以进行EL测试（太阳能电池组件缺陷检测）、外观测试。太阳能电池测试系统要求：能够根据测试时间控制太阳光模拟器的开关，通过采样电路、温度传感器和数据采集卡(DAQ)读取太阳能电池的即时电流、电压和相应的温度及光谱测量值等参量，经过计算机的数值运算处理，得到逼近标准测试条件下的I值和V 值，从而绘出逼近标准测试条件下的I/V 特性曲线[13]。下图3.12为太阳能电池测试仪的结构图，其中采用高压短弧氙灯来模拟自然光。

图3.12 太阳能电池硬件测试系统框图

地面用太阳能电池的国际标准测试条件为：辐照度：1000W/m；电池

2温度：25℃；光谱分布：AM1.5[14]。通常，我们采用太阳能模拟器来模拟上述测试条件，进行多晶硅太阳能电池片的I-V 曲线测试。模拟光与自然光相比，具有以下优点：模拟光可选择性好，比如连续发光或闪光；模拟光的辐照度相对稳定，且在一定范围内可调；模拟光使用范围广，不受时间、气候等因素限制；模拟光便于与生产线集成光伏测量系统；另外，与自然光相比，模拟光光谱分布的稳定性较好，测试可重复性高；实际的自然光

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光谱与国际标准测试条件要求的有差异，且不稳定。种种原因表明，模拟光更适用于光伏测试系统的集成。

因太阳能光伏组件最终是在露天的环境下使用，所以太阳能测试仪的电性能测试结果应尽可能的与户外使用结果相拟合。常见的太阳能测试仪运用氙灯来模拟自然光，如下图2.13 所示为氙灯与AM1.5 光谱对比图[15]。

图2.13 氙灯与AM1.5 光谱对比图

由上图可得，AM1.5 光谱在可见光区与氙灯光谱十分相似，而多晶硅太阳能电池片的主要光吸收区即是可见光区，因此，氙灯被广泛的用来模拟太阳光。

太阳能电池各电性能参数的测试原理[16]：短路电流（Isc）：国际标准测试条件下，电池外电路短路时的输出电流；开路电压（Voc）：国际标准测试条件下，电池外电路断开时的端电压；最大功率（Pmax）：电池输出特性曲线上，I·V 乘积最大时所对应的功率；串联电阻（Rs）：指与P-N 结串联的电池内部电阻，主要由硅体电阻、欧姆接触电阻、发射区电阻等组成；并联电阻（Rsh）：指跨连在电池两电极间的等效电阻；填充因子（FF）：Pmax 与（Voc·Isc）之比；转换效率（η）：Pmax 与电池所受总辐射功率的百分比。2.7 小结

本章要主要论述了多晶硅太阳能电池制备流程（一次清洗→ 扩散→ 湿法刻蚀去背结→ PECVD →丝网印刷→ 烧结→测试分选），以及制备原理和过程。

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第三章 多晶硅太阳电池行业展望

太阳能光伏上下游产业链，包括上游的硅材料、光伏电池制造与封装工艺、支撑行业和光伏发电应用等领域。

目前重庆首例居民分布式光伏发电项目成功并网

[17]，如下图，这充分说明光伏产业在逐步深入市场，并将有更广阔的民用市场。

图－居民光伏发电项并网

纵观整个光伏市场走势，虽然目前太阳能行业处于市场低迷期，但随着工艺的改进和制造成本的降低以及国内市场的逐步打开，同时企业也要节能减材，不断进行低迷期技术潜能性研究，会使太阳能行业最终走向市场供不应求或供需平衡的态势。

由于多晶硅太阳能电池是目前相比与单晶硅和多晶硅的转换效率高且能批量生产的一种太阳能能电池，多晶硅电池的制作工艺不断向前发展，保证了电池的效率不断提高，成本下降，随着对材料、器件物理、光学特性认识的加深，导致电池的结构更趋合理，实验室水平和工业化大生产的距离不断缩小，各工艺如丝网印刷和埋栅工艺为高效、低成本电池发挥了主要作用，高效Mc—Si电池组件已大量进入市场，随着工艺的不断优化，生产成本的不断降低，多晶硅将对于光伏建筑、光伏发电、光伏水泵等有广阔的前景。

光伏发电技术若想快速大规模普及，必须实现高效、低成本。高效是降低成本的另一种方式。目前推出的可实现量产的新型高效多晶硅太阳能电池，均是在常规制备工艺的基础上改进得来，也就是说，前者若想发挥高效的潜能，前提是常规多晶硅太阳能电池制备工艺成熟且达到最优化。我国目前光伏技术仍处于低级阶段，制备工艺仍不完善，还有很大的优化以及改进空间。

多晶硅太阳能电池制备工艺

参考文献

[1] 王瑶.单晶硅太阳能电池生产工艺的研究：[硕士学位论文].长沙：湖南大学微纳光电器件及应用教育部重点实验室，2010 [2] 刘志刚.多晶硅太阳电池新腐蚀液的研究及其应用：[博士学位论文].上海：上海交通大学理学院物理系，2006 [3] 向磊.全球光伏产业发展状况及趋势.世界有色金属，2010，(8)，23-24 [4] 吴正军，梁海莲，顾晓峰.选择性发射极参数对太阳电池光电特性的影响.纳米器件与技术，2010，（4）：202-206 [5] 屈盛，刘祖明，廖华，等.选择性发射极太阳电池结构及其实现方法.技术交流，2004，（8）：42-45 [8]马丁·格林.太阳能电池工作原理、工艺和系统的应用.北京：电子工业出版社，1989 [9]K.Graff，H.Pieper.Semiconductor Silicon 1973.Journal of the Electrochemical Society，1973，170 [10]万群.奇妙的半导体[M].北京：科学出版社，2002，252-255 [11]姚日英.PECVD 沉积的氮化硅薄膜热处理性质研究：[硕士学位论文].杭州：浙江大学材料与化学工程学院，2006 [12]霍李江.丝网印刷实用技术.北京：印刷工业出版社，2007 [13]M.A.Green，AW.Blakers，S.R.Wenham，et al.Improvements in Silicon Solar Cell Efficiency.18th Phtovoltaic Specialists Confrence，Las Vegas，1985，39-42 [14]王立建，刘彩池，孙海知，等.多晶硅太阳电池酸腐表面织构的研究.光电子激光，2007，18（3）：289-291 [15]安其霖.太阳电池原理与工艺[M].上海：上海科学技术出版社，1984，20-2

3[16]狄大卫，高兆利，韩见殊，等.应用光伏学.上海：上海交通大学出版社，2009

[17]重庆电力公司，中新能源频道，科技日报2013年05月10日

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致 谢

本论文是在导师胡耐根老师的悉心指导和关怀下完成的。感谢胡老师对我的辛勤指导和培育。从论文的立题到论文的撰写整个过程无不浸透着老师的心血。他广博的学识，严肃的科学态度，严谨的治学精神，灵活的思维方式，耐心细致的言传身教深深感染激励着我，将使我终身受益。导师不但在学习上给予我耐心细致的指导，在生活中也给了我关怀，这份师恩我将终身难忘。

同时感谢同组同学在完成论文中给予的帮助。我们在完成论文的过程中与同学互相讨论、互相协作下建立深厚的感情，同时我也学到了每个同学的为人处事的精神。另外，我要感谢在这几年来对我有所教导的老师，他们孜孜不倦的教诲不但让我学到了很多知识，而且让我掌握了学习的方法，更教会了我做人处事的道理，在此深表感谢。我还要向我的同学们表示感谢，感谢10级光伏材料(1)班所有同学以及丁辅导员对我生活和学业上的关心和帮助,我为自己能够在这样一个温暖和谐的班级体中学习工作，深感温暖、愉快和幸运。

最后向多年默默支持我和关心我，不断给我信心、支持我上进，使我顺利完成大学学业的家人，特别是我的父母，献上我最真挚的谢意和最美好的祝福。

第五篇：互联网时代智能化办公家具设计论文

摘要：

通过互联网发展的影响对办公家具的影响，指出了智能化家具出现的必然性。根据互联网时代下智能办公家具的构成以及智能化办公家具的实例，提出了智能化办公家具的设计理念，总结出了在互联网时代下，智能化办公家具必将走向大众化。

关键词：智能化家具；互联网；办公家具；设计

一、引言

互联网作为第三次科技革命的核心，对人们的工作生活产生了巨大的影响。随着互联网技术的不断发展，人们对与其办公生活密不可分的办公家具产生了新的需求，与此同时，新型办公方式的出现，也就对办公家具产品提出了更高的要求。本文通过对互联网发展对智能化办公家具的影响，提出智能化办公家具的发展趋势，从而为日后的办公家具设计研究提供一定的参考。

二、互联网时代的到来

互联网又称网际网络，或因特网（Internet），始于1969年的美国，是网络与网络之间相互联结而组成的庞大网络体系[1]。互联网通过不断的发展已成为工作和生活中不可或缺的一部分。20世纪60年代，互联网还处于起步阶段，应用范围也仅限于相应的科研机构和军事机构，而与之相连接的也仅限于几个主机在小范围内实行。此后，在1978年，TimBerners等提出了一种分类互联网信息的协议，后称为www.xiexiebang.computing），即人们可以在任意时间和地点通过向适应的终端与网络来获取信息以及服务，这便是移动互联网络研究的开端[3]。人们可以通过移动终端（智能手机、PDA、平板电脑等）连接移动通信网络（2G、3G、WLAN等）来进入互联网获取信息。在21初，以iphone为代表的移动终端的出现为标志，人们正式迈入了移动互联网时代。如今，互联网已经渗透到人们生活的方方面面，与此同时，也影响到了人们日常办公。在互联网时代，办公人员经常通过互联网终端来处理相关事务，从而工作方式与习惯也随之发生了改变。现在，办公形态更加的细化，以团队为单位的办公方式普遍存在，在各种新形势的要求下，办公人员也更希望能使自己的办公生活变得更为轻松，而智能化办公家具的出现满足了办公人员在这一方面的需求。

三、智能化办公家具的设计

智能（intelligenceandability），在《新华字典》里面的释义为智慧和能力。而智能化，则是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用[4]，如：智能化系统、住宅智能化系统、医院智能化系统等。

1、智能化办公家具

智能化办公家具，则是指利用微电子、通讯技术、通讯与网络、自动控制、IC卡技术、计算机技术等，通过适宜的结构和接口，可模拟人的智能活动过程以及自动实现特定功能并与各子系统有机地结合在一起的办公家具产品[5]。

2、智能化办公家具的组成与控制技术

1）智能化办公家具的组成智能化办公家具的系统结构大概包括五个部分：控制系统、执行系统、传动系统、传感器、工作装置（家具本体）[6]。控制系统的核心部分是控制器，它由存存器、微处理器以及相关的驱动电路等组成；而执行系统则是根据控制系统所发出的相关指令来进行工作；传动装置则可以用来调节相应的高度和角度，以方便使用；传感器便是办公家具的感觉器官，以上四部分与家具本体的结合则形成了智能化办公家具的系统。

2）智能化办公家具的控制技术智能化办公家具的技术基础包括了传感技术、微电子技术、信息处理技术、伺服驱动技术、家具设计与制造技术以及智能控制技术和计算机技术等[7]。在此，主要介绍以下三种技术。传感技术主要是指传感器与自动检测技术。传感器通常由敏感元件及测量线路组成，是获取信息的装置[8]。传感器在智能化家具系统中相当于人类的感觉器官，通过对外界环境的感知，将信息准确无误的传达给控制装置，使控制装置能精确的发出指令，实现系统的控制。微电子技术的发展离不开集成电路技术与半导体技术的发展，经过微电脑与微处理机以及通讯技术的结合，从而推动了信息革命的产生。把办公家具与微电子技术相结合，能形成让办公者事半功倍的智能化办公家具产品。伺服驱动技术的发展经历了从液压到电气的过程，同时，他的发展离不开磁性材料技术、通信技术与半导体技术的发展[9]。智能化办公家具的执行装置离不开伺服驱动技术，此技术应用的在一定程度上影响了智能化办公家具系统的性能。

3、智能化办公家具的设计理念

互联网的发展与智能化办公家具市场的扩大，对智能办化公家具的设计也提出了新要求，从而形成了以下几个设计理念。

1）人性化设计办公者都希望在一个舒适的环境中办公，而这就需要设计师在设计时能够满足人的各种需求，不仅要考虑到作为单个个体的人，还要考虑到人与自然、社会等的关系以及与此产生的问题。而人性化的核心就是充分注重使用者生理和心理以及人格的需要，使人的生活更加方便、舒适[10]。互联网时代下的人性化设计也在不断的创新，现在计算机的重要性正在被我们的智能手机以及平板电脑所取代，这便形成了多种不同的新坐姿，基于此，Steelcase公司推出了一款名为Gesture的智能化办公椅，它不仅满足了人们在使用电脑时的需求，而且通过对2000多个不同办公人员的分析，提炼出来9种不同的在使用移动设备时的坐姿，椅身可以根据不同的坐姿来进行调整，从而达到支撑人体各个部位的目的[11]。

2）技术的融合设计师们运用各种技术的手段来设计产品，达到为我所用，物尽其用的效果。在设计智能化办公家具时，设计师们也会了解其他学科领域的新技术，像微电子技术、自动控制技术、通讯与网络技术等，来让办公人员以更高的效率、更舒适的体验来获得信息。在2014年，美国的Stir公司就通过多种技术的融合推出了一款名为StirKineticDesk的智能站立式办公桌，如图2，它有一个完整的电容式触摸屏，而办公桌内则嵌套了一个名为“活跃模式”的程序。办公者们在使用这个程序时可以通过屏幕上的滑动手条来调节桌子的高度，此外，嵌套在桌子前面部分的传感器还能追踪办公人员的动作，记录你站立了多久，坐了多久，转换了多少次以及消耗了多少卡路里[12]。

3）交互理念交互设计（InteractionDesign）亦可以称之为互动设计，即设计应注意人和产品之间的互动，要考虑到用户的背景、使用经验以及在操作过程中的感受，从而设计符合最终用户的产品[13]。我们在使用办公家具时，就已经完成了一次对于办公家具的交互体验。近日，在美国位于加州的初创公司Altwork便发布了一款名为AltworkStation的智能化电脑桌。AltworkStation从外观看起来有点像牙医椅，但通过有磁性的桌面可以固定鼠标和键盘。以前我们受电脑的限制需要坐着办公，现在我们可以摆脱这种既定模式，AltworkStation着重于人与家具的交互体验，让家具可以根据人的需求而进行改变，办公人员可以选择站着、坐着或是躺着办公。

四、结论互联网的时代的到来，新的办公形式的出现以及智能化所需的内嵌芯片的廉价化和技术的不断完善也为智能化办公家具的发展提供了依据。而人们对于自身的健康、安全以及者办公效率的考量也为办公家具的智能化提供了群众基础。2015年3月5日，李总理于第十二次全国人民代表大会第三次会议中提出了制定“互联网+”的计划，以此来推动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业的结合，这便为智能办公家具的发展提供了强有力的政策基础。综上所述，在不久的将来，智能化的办公家具必将走向大众化。

参考文献

[1]陈特吴皓月.互联网对当今社会的影响与发展[J].电子技术与软件工程,2014,16:40.[2]“英国人改变世界”——WorldWideWeb发明者TimJohnBerners-Lee[J].程序员,2003,11:9.[3]罗军舟,吴文甲,杨明.移动互联网:终端、网络与服务[J].计算机学报,2011,11:2029-2051.[4]段海燕,吴智慧.智能化家具[J].家具,2006,03:36.[5]段海燕.智能化家具的研究[D].南京林业大学,2006:10-11.[6]曹云飞.智能化儿童家具研究[D].西北农林科技大学,2009：10-11.[7]段海燕.智能化家具的研究[D].南京林业大学,2006:31-32.[8]李守成,张英飞,韩同样.传感器原理及应用[J].铁道通信信号,1994,10:33-34.[9]李国厚.伺服驱动技术及其发展[J].电工技术,2000,12:4-5.[10]胡铭.人性化设计在智能手机界面设计中的研究[D].南京林业大学,2008:6-7.[11]Jacob,Steelcase.智能办公椅[J].设计,2013,04:29.[12]李砚祖.产品设计艺术[M].北京:中国人民大学出版社，2005:396-408.