InGaN太阳电池光电转换特性的理论计算

从p-n结太阳电池的理论模型和InxGa1-xN带隙的经验公式出发,结合实际材料参数,通过改变In组分来调节InxGa1-xN带隙。计算了标准太阳光谱AM1.5光子通量及该光谱下InxGa1-xN单结和InxGa1-xN/Ga P异质双结太阳电池的光电转换效率。结果显示,InxGa1-xN单结太阳电池的最大转换效率是27.28%,与之对应的In组分为0.82。InxGa1-xN/Ga P异质双结太阳电池的最高转换效率为30.75%,对应的In组分是0.74。这些结果可作为设计制备In Ga N太阳电池的理论依据。     

掺杂层对非晶硅异质结太阳电池特性影响的研究

近非晶硅/单晶硅异质结太阳电池因其较大的技术优势而受到广泛关注,但由于器件结构较为复杂,引入了较多的界面缺陷,即使沉积的薄膜具备良好的光电特性,所制备出的器件也不一定有高的转换效率。通过对p型及n型非晶硅沉积层分别进行掺杂,根据实验结果,随着掺杂浓度的增加,非晶硅层的钝化质量逐渐降低,界面上缺陷态密度逐渐增加,且掺杂气体PH3比B2H6可更好地掺入到薄膜中。分别采用p型及n型非晶硅层制作成异质结太阳电池,通过电池特性参数可以推断出:当掺杂量足够高到可以产生足够的场效应来推动载流子运输,并且足够低到可以避免产生过多缺陷时,电池性能最佳。此外,研究还发现:n型非晶硅层更适合做电池背表面场,而p型非晶硅层更适合做电池正面。     

基于AMPS软件的微晶硅太阳电池最佳性能预测

以太阳电池模拟软件AMPS-1D为基础研究窗口层厚度、前端接触势垒等因素对微晶硅薄膜太阳电池的p层势垒和内建电势的影响,同时预测该因素对太阳电池性能的影响。研究结果表明,前端接触势垒越大,微晶硅太阳电池的性能越好,当前端接触势垒小于1.32 eV时,p层厚度对电池性能的影响显著,当p层厚度为14 nm时,所得微晶硅太阳电池的性能最佳。     

提高太阳电池转换效率研究的最新进展

太阳电池作为可再生能源及主要的航天器电源,提高其光电转换效率一直是人们研究的重点.主要从设计特定的电池结构、改进电池的加工工艺、开发新型电池材料等方面,结合国内外最新进展,系统论述了提高电池光电转换效率的方法,为提高太阳电池转换效率提供了理论基础.     

5种天然染料敏化太阳电池的性能研究

用无水乙醇萃取的方法分别从玫瑰茄、勿忘我、茜草、抹茶和紫薯等5种天然植物中提取染料,测试各染料的紫外-可见光(UV-vis)吸收光谱,利用水热法制备二氧化钛薄膜,制备5种天然染料敏化太阳电池,测试了太阳电池的光电性能,结果显示玫瑰茄敏化的电池光电性能最佳。测试了玫瑰茄的红外谱图,分析了官能团对染料性能的影响。     

荧光粉层—氧化铝保护膜层光学特性的研究

该文以Kubelka -Munk理论为基础 ,对紧凑型荧光灯荧光粉层—氧化铝保护膜层的光学特性进行了分析。并在粒度一定的情况下 ,计算出了最佳的荧光粉层及保护膜层的厚度。     

基于AZO/Ag/AZO透明导电薄膜的染料敏化太阳电池研究

采用化学气相沉积和直流溅射沉积方法成功制备了与基体附着力高的不同Pt厚度的Pt/碳纳米管(CNT)膜层。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)分别对薄膜厚度和表面形貌以及膜层中Pt的含量进行了研究;通过电化学阻抗谱和循环伏安曲线分别对Pt和Pt/CNT对电极的光电催化性进行了研究。结果表明:CNT与基体具有良好的接触性,并且随Pt沉积时间的增加,Pt在CNT薄膜中的含量增加,染料敏化太阳电池(DSSC)的光电转化效率随Pt厚度的增加而增加;与单纯的Pt对电极相比,Pt/CNT对电极具有更高的活性比表面,更低的电子迁移电阻以及更高的还原电流密度;以Pt(80 nm)/CNT为对电极的DSSC具有最高的光电转化效率8.54%;另外,与Pt(80 nm)对电极相比,以Pt(40 nm)/CNT为对电极制备的DSSC具有更高的光电转化效率,因此,该新型对电极结构可大大节省贵金属Pt的用量,在DSSC的应用中具有很大的潜力。     

染料敏化太阳电池多孔TiO_2微结构的研究

太阳电池成为高性价比发电系统需要具备三个特点:高效率,高稳定性和低成本。但是高性价比的光伏发电系统至今仍未开发出来。低成本的太阳电池的制造不需要真空条件,如印刷,喷涂,旋涂,电化学沉积等。采用低成本的喷涂法在FTO导电玻璃基体上制备多孔纳米TiO2薄膜光阳极,电解液为0.50 mol/L LiI、0.05 mol/L I2的乙氰溶液,对电极为铂片,通过改变添加剂聚乙烯醇(PVA)的含量,研究PVA对染料敏化太阳电池多孔TiO2微结构及染料敏化太阳电池性能的影响。通过对光阳极扫描电子显微镜(SEM)、I-V曲线、TiO2薄膜染料吸附量和交流阻抗EIS图谱的分析,得到结果如下:随着聚乙烯醇(PVA)含量的增加,TiO2颗粒团聚程度减轻,暗电流逐渐减少但染料吸附量也在减小,当mPVA∶mTiO2=0.03∶0.12时,TiO2颗粒分布均匀,TiO2颗粒间能形成较好的电子通道,染料吸附量和暗电流达到最佳配匹,获得最好的光电转换效率为3.72%。     

染料敏化太阳电池光电极厚度的研究

根据电子在半导体中的扩散理论,建立了模拟染料敏化太阳电池(DSSC)J-V输出特性的数学模型。研究表明,随着光电极厚度(d)的增大,开路电压(VOC)下降;短路电流密度(JSC)先迅速增大,后缓慢减小;最大功率输出值MPP则先迅速增大,再迅速减小,表明d对DSSC光电转化效率影响显著。对DSSC的各参数进行了分析,发现操作参数,如光强、温度,对最佳电极厚度的确定没有影响,而物性参数,如光吸收系数、电子扩散系数及电子生命则决定了DSSC光电极厚度的大小。将模型结果与文献实验结果进行了对比,两者符合良好,说明模型结果可靠,可以为DSSC的优化设计提供理论依据。     

应用于太阳电池的InGaAs渐变缓冲层生长技术研究

采用低压金属有机化学气相沉积设备(LP-MOCVD)进行了最终组分为In0.17Ga0.83As的渐变缓冲层结构的生长实验,获得了可以应用于晶格失配太阳电池性能优良的渐变缓冲层材料,并采用透射电镜(TEM)和X射线双晶衍射(XRD)进行了结构的相关性质研究。TEM截面图像表明,穿透位错被很好地限制在渐变层的初始阶段,渐变层成功阻止了穿透位错向结构表层的传播;同时,在TEM的平面模式中,表面几乎观察不到穿透位错的存在,表明其表面穿透位错密度小于107 cm-2量级。XRD的倒空间衍射(RSM)测试表明,缓冲层和其上的有源层接近完全弛豫,弛豫度分别为93%和96%,有源层存在微弱的压应变,表面残留应变小于0.04%。后续采用渐变缓冲层的晶格失配太阳电池器件正在制作中。     

基于TMS320F28335的太阳电池模拟器的设计和研究

提出了一种基于DSP控制器TMS320F28335和双传感器采集技术的太阳电池模拟器的设计方法。采用电流控制技术,利用DSP控制器输出不同占空比的PWM来控制半桥变换电路,调节模拟器的输出电流,使模拟器的工作点逐渐逼近太阳电池I-V特性的工作点,通过Matlab仿真得出模拟器输出I-V关系曲线能够反应真实的太阳电池的特性。表明本系统可以用来代替真实的太阳电池,用于太阳电池的开发和光伏系统的研究中。     

Al_xGa_(1-x)As/GaAs 太阳电池的背场结构——评《对 Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs 太阳电池结构的一点新看法》

对《电源技术》第２０卷第２期（１９９６年４月）的《对Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ／ＧａＡｓ太阳电池结构的一点新看法》一文中提出的新看法进行了讨论，并通过理论分析和电池背场测试结果，指出了厚度为４００μｍ的ＧａＡｓ太阳电池背面处的ＡｕＧｅＮｉ／ｎ－ＧａＡｓ合金化热处理不会引入背场效应，而是形成欧姆接触。     

对Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池结构的一点新看法

用液相外延技术制备p-Ga_(1-x)Al_x/p-GaAs/n-GaAs结构的太阳电池,并获得AM1效率20.2%,AM0效率16%～17%.现已用研制出的GaAs电池单片,组装成组件,安装在我国1994年2月8日发射的实践4号卫星上作挂片实验.作者对此结构太阳电池提出一点新看法,同时提出北场GaAs太阳电池构想.     

XLPE电缆外半导电层电特性的试验研究

以XLPE电缆为绕组的新型变压器和电机所用交联聚乙烯电缆没有金属回流层,其外部只有一层半导电层,为了解其电特性,测量了长351和103cm的两段XLPE电缆从0(直流)至2MHz交流下的电阻率、阻抗、电容,结果表明:外半导电层电阻率约0.095Ωm,单位长电容40pF/m,在试验频率(<20MHz)范围内变化不大。     

多层结构聚丙烯薄膜储能特性的研究

为提高材料的储能性能,研究多层结构对聚丙烯薄膜储能特性的影响,同时控制介电损耗在实际应用允许范围内.通过热压法制备不同层数的多层结构聚丙烯薄膜,对试样进行电学性能测试.多层结构聚丙烯的电学性能测量结果表明,三层结构170℃热压时聚丙烯薄膜储能密度最大,比单层结构提高了20.2％.多层结构可提高聚丙烯薄膜储能特性.     

WCuTe(1)焊接层材料特性及其对钎焊的影响

分析了WCuTe(1)焊接层的材料特性及其对钎焊的影响。WCuTe(1)焊接层CuTe合金具有Cu2Te相沿晶界呈网状分布的组织结构,焊接层CuTe合金的含Te量由WCuTe(1)触头的含Te量决定;WCuTe(1)焊接层的焊接强度较低,焊接面积要大于某一定值才能确保触头与导电杆焊接的可靠性。     

基于不同散热模式LED的光电热特性研究

本文分析了中小功率LED新型散热模式——垂直散热的潜在优点。与传统散热模式——水平散热相比．新型垂直散热LED具有亮度高、散热快、光衰小、稳定性高等优点。本文对不同散热模式LED的结构、散热方式、光衰及色坐标漂移进行了分析对比,并进行热特性模拟和实验测试分析。从散热、可靠稳定性及成本体积等各个方面研究了基于垂直散热结构的LED光电热特性。指出垂直散热结构中小功率LED是目前应用照明光源的发展趋势。     

1 000 MW汽轮机组N+1支撑轴系的不平衡振动特性研究

由于N+1支撑轴系结构特殊性,西门子1 000 MW汽轮机组轴系不平衡振动特性复杂,导致该机型在实际运行中经常出现振动故障。采用有限元法,根据机组基本结构尺寸,建立了轴系动力学模型,通过数值仿真计算了轴系临界转速和振型,分析了轴系上10个平衡位置加重后轴系额定工作转速3 000 r/min下涡动响应,比较得出轴系不同轴向位置加重对轴系振动的敏感程度和影响规律,从而为该型机组实际运行过程中的振动故障监测和诊断分析提供参考。     

基于紫外光脉冲检测技术的绝缘子电晕特性研究1

首先介绍了利用光电倍增管检测绝缘子电晕产生的紫外光来研究绝缘子电晕特征的研究方法。检测实验表明，电晕紫外光脉冲与电流脉冲有着很好的对应关系，可以采用紫外光作为电晕放电检测特征量。利用该方法检测绝缘子电晕时发现，对于干燥的绝缘子，绝缘子电晕光脉冲中仅含有正电晕脉冲，而当绝缘子表面存在水珠时，光脉冲中明显检测到了负电晕脉冲的存在。该文同时开发了一个自动判断负电晕的时间间隔程序，它能反映负电晕脉冲在电晕中的分布情况。大量的试验证明，如果水珠电晕存在时，绝缘子将会产生大量的负电晕，这也说明水珠将会加剧负电晕，引发负脉冲幅值更快的增长。