空间三结太阳电池用激光防护盖片研究

为了提高空间太阳电池阵的激光防护能力,设计并制备了一种空间三结太阳电池用激光防护盖片.使用电子束热蒸发、离子源辅助沉积的方式,在空间用抗辐照玻璃盖片表面沉积激光防护膜.此种盖片在400～900 nm的平均透射率为94.07％,在三结砷化镓太阳电池表面贴片后,对1064 nm的反射率大于60％,效率衰降为2.18％,吸收系数为0.820.相比MgF2盖片组件,激光防护盖片对1064 nm激光的防护能力显著提升,同时可以降低在轨工作温度,提高在轨输出功率.     

锗掺杂磁控直拉单晶硅太阳电池

介绍了锗掺杂浓度为（1～1.5) E19cm-3的10Ω·cm磁控直拉单晶硅衬底上BSFR (back surface field and reflection）和BSR(back surface reflection)太阳电池的制备和电性能. BSR锗掺杂单晶硅太阳电池的AM0效率最高为12.3%. BSFR锗掺杂单晶硅太阳电池的AM0效率达到15%. 利用1MeV的高能电子对制备的锗掺杂单晶硅太阳电池进行了辐照实验. 作为对比，对全部常规10Ω·cm的CZ单晶硅太阳电池也进行了实验. 结果表明，锗掺杂浓度为（1～1.5)E19cm-3的磁控直拉单晶硅太阳电池的电性能和抗辐照性能与常规直拉硅太阳电池基本相同. 利用锗掺杂磁控直拉单晶硅片机械强度较高的优点，可以降低太阳电池生产过程破损率.     

空腹式钢筋混凝土连拱桥结构计算与设计研究

介绍了某空腹式钢筋混凝土连拱桥的结构特点与设计思路,采用桥梁结构通用计算程序MIDAS/civil建立有限元模型,对最不利截面进行了应力分析,并提出了有效的施工方案,可为同类拱桥设计提供参考。     

锗掺杂磁控直拉单晶硅太阳电池

介绍了锗掺杂浓度为(1～1.5)×1019cm-3的10Ω·cm磁控直拉单晶硅衬底上BSFR(back surface field and reflection)和BSR(back surface reflection)太阳电池的制备和电性能.BSR锗掺杂单晶硅太阳电池的AM0效率最高为12.3%.BSFR锗掺杂单晶硅太阳电池的AM0效率达到15%.利用1MeV的高能电子对制备的锗掺杂单晶硅太阳电池进行了辐照实验.作为对比,对全部常规10Ω·cm的CZ单晶硅太阳电池也进行了实验.结果表明,锗掺杂浓度为(1～1.5)×1019cm-3的磁控直拉单晶硅太阳电池的电性能和抗辐照性能与常规直拉硅太阳电池基本相同.利用锗掺杂磁控直拉单晶硅片机械强度较高的优点,可以降低太阳电池生产过程破损率.     

锗掺杂磁控直拉单晶硅太阳电池

介绍了锗掺杂浓度为(1～1.5)×1019cm-3的10Ω·cm磁控直拉单晶硅衬底上BSFR(back surface field and reflection)和BSR(back surface reflection)太阳电池的制备和电性能.BSR锗掺杂单晶硅太阳电池的AM0效率最高为12.3%.BSFR锗掺杂单晶硅太阳电池的AM0效率达到15%.利用1MeV的高能电子对制备的锗掺杂单晶硅太阳电池进行了辐照实验.作为对比,对全部常规10Ω·cm的CZ单晶硅太阳电池也进行了实验.结果表明,锗掺杂浓度为(1～1.5)×1019cm-3的磁控直拉单晶硅太阳电池的电性能和抗辐照性能与常规直拉硅太阳电池基本相同.利用锗掺杂磁控直拉单晶硅片机械强度较高的优点,可以降低太阳电池生产过程破损率.     

空间太阳电池阵用ITO玻璃盖片工艺探索

ITO薄膜即铟锡氧化物(Indium Tin Oxides)半导体透明导电膜,有良好的导电性,高的透过率,并且具有很高的可靠性,可应用于航天领域电磁监测卫星的太阳电池板上以控制其表面电位。针对航天器太阳电池阵用ITO薄膜的真空蒸镀法制备进行工艺优化,通过选用合适的蒸镀速率和退火条件得到具有较低电阻率、较高透过率并且与空间用三结砷化镓太阳电池相匹配的ITO盖片产品。     

空间用GaInP/GaAs/Ge太阳电池栅线仿真

准确的仿真模型是设计太阳电池栅线的关键。从受光面发热损失、细栅遮挡损失、细栅发热损失入手,建立了空间用GaInP/GaAs/Ge太阳电池栅线仿真模型。设计了以表面薄层电阻、细栅形状、细栅间距为变量的验证实验,制备的样品效率与仿真预计效率吻合良好。应用栅线模型在两种类型的3 cm×4 cm尺寸空间用GaInP/GaAs/Ge太阳电池进行栅线优化,两种太阳电池经优化后转换效率分别提升了0.19%和0.29%,证明该栅线设计模型准确,应用效果良好。     

激光供能微型GaAs电池

通过采用底部绝缘结构的GaAs外延结构技术,并采用化学腐蚀和绝缘胶相结合的隔离技术,制作出了在激光器(波长790～850 nm)照射条件下具有高转换效率的激光供能微型(2.1 mm×2.1 mm)GaAs电池。实验结果显示该电池的开路电压达到6 V以上,具有良好隔离特性,但是由于边缘漏电影响填充因子,最终的转换效率为33.7%。在电极结构设计和互联处理工艺上的改进有助于提高电池的效率。     

结合高分辨率TDC的单光子探测系统设计

针对时间数字转换器(time-to-digital converter, TDC)的时间分辨率和测量误差相互制约,单光子探测系统工作频率低、测量死时间长等问题,设计了一款用于荧光寿命成像的高速单光子探测系统.该系统集成了一个6×6单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode,SPAD)阵列和一个两级结构的TDC.其中,SPAD之间相互并联以增大感光面积;淬灭电路自动控制两条放电支路,减小测量死时间的同时降低了后脉冲效应;TDC采用两级结构同时实现了高分辨率和大动态范围,其中第2级TDC采用三通道游标结构有效降低了测量误差;存储器将时间测量结果暂存在对应的地址中,测量结束后由串口电路按地址顺序读出到上位机中处理.该系统基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺仿真验证,芯片整体面积为2 800 μm×1 800 μm. 仿真结果表明:SPAD的击穿电压约为11.3 V,雪崩电流约为10^-3 A,淬灭电路的死时间约为40 ns;TDC的时间分辨率为30 ps,动态范围为241 ns;整个系统在526 MHz时钟频率下对两个荧光信号进行检测,测量误差均小于10 ps.