PbS胶质量子点太阳能电池的性能参数及主要结构

基于胶质量子点(CQD)半导体材料的第三代薄膜太阳能电池,因为材料的量子尺寸调谐特性,在宽光谱太阳能发电领域有其独特的优势。该文将CQD薄膜近似为传统半导体材料,介绍了CQD太阳能电池的工作原理及表征电池性能的主要参数,指明了CQD材料与块半导体材料的差异,分析了影响CQD电池性能的材料方面的几个因素。按照研究的时间顺序,回顾了6种结构的PbS CQD电池发展情况及最新现状,指出提升材料性能,改进材料中光电转换过程的物理模型,及优化器件结构都能够帮助提高CQD电池的效率。     

不同形貌TiO_2纳米棒对量子点敏化太阳能电池效率的影响

结合材料合成与器件制作,通过TiO_2纳米棒基量子点敏化太阳能电池光电转换性能研究,探讨影响电池性能的关键因素,并在电池制作过程中进行有针对性的优化,旨在提高量子点敏化太阳能电池的光电转换效率。在此采用水热合成法,探索了不同的水热合成条件,对TiO_2纳米棒形貌的影响,并且以CdS作为敏化剂制得了不同形貌的TiO_2纳米棒基量子点敏化太阳能电池。得出了水热合成条件为:15mL浓盐酸,15mL去离子水,150℃加热温度时效率最高的结论。     

量子点在太阳能转化过程中的应用

利用清洁可再生的太阳能是人类从根本上解决能源危机和化石燃料使用所带来环境污染问题的最有效的途径之一,而将光能转变为电能的太阳能电池是人类利用太阳能的主要途径。当前已经出现了多种新的用于提高太阳能电池的光电转化效率以及降低太阳能电池成本的技术。其中,利用量子点半导体作为吸光材料直接用于光电转化或者敏化低成本的金属氧化物间接用于太阳能的转化,是相对新并且有前景的技术之一。针对基于量子点的太阳能电池的研究在过去十年中已经取得了显著的成果,文中在对基于量子点的太阳能电池基本原理作简要介绍的基础上,从几个特殊例子出发介绍了相关研究工作的最新进展。     

我国晶体硅高效太阳能电池研究获进展

中国科学院微电子研究所在基于下转换原理的晶体硅高效太阳能电池研究方面取得了进展。 该研究所在国内率先开展了半导体纳米材料下转换晶体硅高效太阳能电池的研究．利用半导体纳米材料的尺寸量子限制效应来调节能带宽度．     

金纳米颗粒对染料敏化太阳能电池性能的优化

采用球磨法制备一系列掺杂有不同含量立方形金纳米颗粒的复合光阳极薄膜,并组装成染料敏化太阳能电池,研究立方形金纳米颗粒对光阳极薄膜以及染料敏化太阳能电池性能的影响。研究表明,当掺入立方形金纳米颗粒的质量分数为0.8%时,太阳能电池呈现出最优性能,其短路电流密度为15.32mA/cm~2,光电转换效率为6.708%,相比基于纯TiO_2光阳极分别提高14.47%和12%。太阳能电池性能的显著提高主要归因于立方形金纳米颗粒独特的局域表面等离子体共振效应,其能有效改善染料分子的光吸收性能,进而提高电池的光电转换效率。     

美国开发新型水基太阳能液流电池

<正>美国俄亥俄州立大学基于此前研发的世界首块可再充电的太阳能电池,开发出了首款水基太阳能液流电池,可有效利用太阳能在转换存储过程中损耗的20%电能,有望应用于太阳能存储及发电,以及电动汽车电解质燃料应用等方面。据悉,可再充电太阳能电池是一种集太阳能电池面板与电池组件于一体的设备,具有效率高、成本低等优点。而新型水基太阳能液流电池以水为溶液,采用碘化锂代替电解质,具有低成本、高效率、高存储率等性能特点,无需在空气条件下也可运     

太阳能飞机工作条件对太阳能电池性能的影响

太阳能飞机能源系统的核心部件是太阳能电池,性能受外界环境影响动态变化,准确预测其性能是飞机方案设计的重要基础工作。文章以光伏发电模型为基础,通过模拟太阳辐射和太阳能电池温度的逐时变化,预测了太阳能电池在飞行时间、速度和高度等工作条件变化时的性能。研究结果表明,受一天内太阳辐射和环境温度的变化影响,飞行时间是太阳能电池性能最大的影响因素,性能指标以太阳时12点为中心左右基本对称变化。飞行高度的改变伴随太阳辐射和环境温度变化,每升高1 km,开路电压提高1.52%,短路电流提高1.49%,最大功率提高3.65%。飞行速度的改变使得太阳能电池温度变化,每加速10 km/h,开路电压提高3.90%,短路电流降低0.31%,最大功率提高5.32%。以上研究,预测了太阳能电池在不同工作条件下的变化情况,为正确选择和改进能源系统方案奠定了理论基础。     

钙钛矿太阳能电池的研究进展

以钙钛矿材料作为光吸收层的太阳能电池是一种广受关注的新型太阳能电池,其光电转换效率从2009年的3.8%快速增加到2014年的19.3%。本文总结了钙钛矿材料的光电性质和制备方法,然后重点介绍了钙钛矿太阳能电池的结构及通过对各载流子传输层的优化以提高器件的性能,分析了其研究趋势及需要解决的问题。     

瑞士开发出高效率钙钛矿型太阳能电池低成本制造技术等

瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员开发出了能够以大幅低于以往的成本制造转换效率高达20.2%的钙钛矿太阳能电池的技术。
　　据了解,钙钛矿太阳能电池的原型是由二氧化钛和染料等构成的染料敏化型太阳能电池。其区别是,钙钛矿太阳能电池使用钙钛矿材料而非“染料”,其空穴输送（HTL）材料不使用碘溶液,大多使用Spiro-OMeTAD等特殊材料。钙钛矿太阳能电池中使用的钙钛矿材料由铅和有机材料构成,比较便宜,而HTL材料价格高昂,大幅提高了钙钛矿太阳能电池的成本,制约了其发展与应用。瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员使用的FDT材料价格较为便宜,仅为已有钙钛矿型太阳能电池用HTL材料的1/5,且合成简单,提纯较为容易,并实现了20.2%的转换效率,突破了钙钛矿太阳能电池的发展瓶颈。     

全无机钙钛矿量子点CsPbX_3(X=Cl,I,Br)的合成及其应用研究进展

基于钙钛矿结构的CsPbX_3(X=Cl, I,Br)量子点,以其优异的发光性能,如较高的量子效率(～90%)、发光波谱覆盖整个可见光谱(400～700 nm)和窄发射峰(12～42 nm)等,在太阳能利用和提高太阳能电池光电转化效率等前沿技术领域有着重要的应用价值.文中对近年来全无机铅卤钙钛矿CsPbX_3(X=Cl, I,Br)量子点的制备方法、性能影响因素、应用领域的研究进展进行了综述,并对其存在的不足进行了分析.以期为研发出具有优异发光性能的全无机铅卤钙钛矿量子点提供借鉴.     

微波高功率固态放大器技术综述

微波集成电路在民用和军用电子中起到至关重要的作用.在微波集成电路领域,高功率的功率放大器为发射机提供足够的信号功率输送到自由空间中,是其不可缺少的关键部件.基于学术研究和商用产品线情况,综述了微波功率放大器芯片的发展情况.首先讨论了各种微波毫米波功率放大器的制造技术,按照半导体器件可以归类为砷化镓、氮化镓、互补金属氧化物半导体和锗化硅等;接着讨论了微波芯片功放的设计技术用以满足高功率、宽带和高效率的指标要求;最后总结了各类微波固态功率放大器的工艺和设计技术,为芯片设计人员提供了全面的设计参考.     

胶合木空间网格结构研究进展与展望

胶合木具有环保节能、轻质高强、抗震性能优越等优点,已广泛应用于现代结构中,其中胶合木空间网格结构作为一种重要的结构体系,得到了广泛应用。本文结合已有胶合木空间网格结构实际工程,总结了现有胶合木空间网格结构的分类,并对节点力学性能和整体结构力学性能的研究现状进行了阐述,讨论了胶合木空间网格结构研究尚需解决的问题,可为该类体系的推广与应用提供参考。     

砷化镓液相外延片均匀性的研究

介绍了在ＧａＡｓ液相外延过程中，通过改变源溶液的配比及处理方法、外延生长温度、降温速率、石墨舟的结构等工艺条件，制做出厚度均匀、掺杂浓度分布均匀的ＧａＡｓ外延片，并确定了比较好的生长工艺条件．这对生长高质量的ＧａＡｓ外延片及制做参数一致性好、可靠性高的化合物半导体器件有一定实际意义．     

Outer space grown semi-insulating GaAs and its applications

GaAs single crystal has been grown in recoverable satellite. Hall measurements indicate that the GaAs shows semi-insulating behavior. The structural properties of the crystal have been improved obviously, and their uniformity has been improved as well. The stoichiometry and its distribution in space-grown GaAs are improved greatly compared with the GaAs single crystal grown terrestrially. The properties of integrated circuits made by direct ion-implantation on space-grown GaAs are better than those made on ground-grown materials. These results show that the stoichiometry in semi-insulating GaAs seriously affects the properties of related devices.     

40Gb/s光通信系统驱动放大器设计

针对40Gb/s光通信系统对高速芯片的需求,设计出一种微波单片宽带驱动放大器。该放大器基于0.15μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管工艺,可用于驱动铌酸锂调制器。放大器的宽带实现方案选择分布式拓扑结构,增益单元选择带有耦合电容的共源共栅结构。利用ADS仿真软件进行设计仿真,结果显示,所设计的放大器在DC-35GHz的工作带宽内增益响应平坦,电压增益大于10dB,增益平坦度为±0.5dB,具驻波特性良好,其输入、输出反射系数在频带内的典型值均小于-10dB;在1dB压缩点的输出功率为20dBm,故设计方案可行。     

Synthesis and characterization of red-emission PPV copolymers containing fluorenone unit

Two soluble copolymers of fluorenone and dioctoxylbenzene(PFN) or anthracene(PFNAn) were synthesized through Heck polymerization,and were characterized by gel permeation chromatography(GPC),FT-IR,1H-NMR,elemental analysis and thermogravimetric analysis.The polymers possess good solubility in common organic solvents and high thermal stability with the onset decomposition temperature at higher than 410 ℃.The photophysical properties of the polymers were investigated in both solutions and spin-coated films.Cyc...     

AlGaAs/GaAs HBT的设计与研制

分析了A1GaAs／GaAsHBT的原理和材料结构，详细介绍了AlGaAs／GaAsHBT的器件结构及工艺流程，并对两方面进行了优化，研制出了特性较好的AlGaAs／GaAsHBT，其电流放大系数达到180，是目前国内报道的最高水平；开启电压小于0.3V．     

太阳能电池开路电压非接触定量成像检测

太阳能电池的开路电压(Voc)是影响太阳能电池的光电转化效率重要参数之一.为了准确检测太阳能电池开路电压图像,首先利用有限元仿真方法得到了太阳能电池开路电压与发光成像强度之间的关系;其次基于调制光致载流子锁相成像(LIC)系统对商用单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池进行了开路电压非接触定量成像研究,并与光致发光成像检测方法(PL)对比;最后利用LIC方法对不同注量1 MeV电子辐照Ga As太阳能电池进行开路电压成像研究.结果表明:LIC方法和PL方法均能获得太阳能电池的开路电压分布,且两种方法所测得的单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池开路电压均值均与Sun-Voc方法所测结果一致,误差小于1%.利用LIC方法测得开路电压分布结果与PL检测方法吻合,相比PL检测方法,LIC检测结果信噪比更高,且检测过程更简单;对不同注量1 MeV电子辐照的Ga As电池的开路电压进行LIC成像的结果与电测结果吻合,为分析辐照电池局部损伤提供了一种新方法.     

石墨烯基复合材料的吸波性能研究

石墨烯以其独特的结构和优异的性能而广泛应用于物理、化学及材料学等领域。石墨烯具有比表面积大、密度低、导电性好、耐高温和抗氧化能力强等特点,将其应用于吸波领域,即可增强材料的吸波性能,又可降低材料的密度,从而有望获得轻质高效的吸波材料。本文主要论述了近年来我们课题组将石墨烯基复合材料应用于吸波领域的研究。     

太阳能驱动水蒸发装置中的碳基光吸收材料的研究进展

在全球水资源短缺与环境污染等严峻形势下,寻求一种清洁的获取洁净水资源的方式是必要的。太阳能作为取之不尽并且清洁无污染的能源,其应用包括光热、光电、光催化氧化等。其中,光热是能源转化效率最高的方式,而碳材料作为近年来受到重视的材料,有着来源广泛、价格便宜且环境友好等诸多优点。主要综述近年国内外研究的具有良好光热效应的碳材料及其复合材料,并且总结了一些新的研究思路和可以应用于光热转换的材料。