GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应及加固技术研究进展

文章首先重点介绍了国内外开展GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的电子、质子及其他辐射粒子或射线辐照实验的研究进展,然后从辐照损伤效应的仿真模拟研究、抗辐射加固技术、损伤预估方法等方面综述了GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应及加固技术的研究进展,最后梳理了当前GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应研究中亟待解决的关键技术问题,为深入开展GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应实验方法标准制定、损伤机理分析、在轨寿命预估及抗辐射加固技术研究提供了理论指导和实验技术支持。     

国产高效GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的低能质子辐射效应

运用2×1.7MV串列静电加速器提供的质子束,对MOCVD方法制备的GaInP/GaAs/Ge三结电池进行低能质子辐射效应研究.选质子能量为0.28,0.62和2.80MeV,辐照注量为1×1010,1×1011,1×1012和1×1013cm-2.对电池的辐射效应用I-V特性和光谱响应测试进行分析.研究结果表明:随辐照注量的增加,太阳电池性能参数Lsc,Voc和Pmax的衰降幅度均增大;但随质子辐照能量的增加,Lsc,Voc和Pmax的衰降幅度均减小.实验中0.28MeV质子辐照引起电池Lsc,Voc,Pmax衰降最显著,三结电池中光谱响应衰降最明显的是中间GaAs电池.     

国产高效GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的低能质子辐射效应

运用2×1.7MV串列静电加速器提供的质子束,对MOCVD方法制备的GaInP/GaAs/Ge三结电池进行低能质子辐射效应研究.选质子能量为0.28,0.62和2.80MeV,辐照注量为1×1010,1×1011,1×1012和1×1013cm-2.对电池的辐射效应用I-V特性和光谱响应测试进行分析.研究结果表明:随辐照注量的增加,太阳电池性能参数Lsc,Voc和Pmax的衰降幅度均增大;但随质子辐照能量的增加,Lsc,Voc和Pmax的衰降幅度均减小.实验中0.28MeV质子辐照引起电池Lsc,Voc,Pmax衰降最显著,三结电池中光谱响应衰降最明显的是中间GaAs电池.     

基于金属背支撑刻蚀技术的柔性AlGaInP/AlGaAs/GaAs三结太阳电池研制

对柔性GaAs基太阳电池的制备方法进行研究,报道了一种用于制备柔性倒置生长的AlGaInP/AlGaAs/GaAs三结太阳电池的剥离和转移方法——金属背支撑选择性湿法刻蚀技术.在GaAs/GaInP选择性腐蚀的基础上进行了GaAs衬底层的腐蚀,研究了不同类型和体积比的溶液对GaAs/GaInP/AlInP结构腐蚀的选择特性,最终选用不同配比的H2 SO4-H2 O2系腐蚀液,获得快速、可控制、重复性好的去除衬底的两步腐蚀法.原子力显微镜测试结果表明,通过此方法能够成功地将电池外延层薄膜转移到Cu衬底上,并且在剥离和转移过程中外延层薄膜没有受到损伤.柔性AlGaInP/AlGaAs/GaAs三结太阳电池的开路电压超过3.4V.     

连续激光对三结GaAs电池的损伤效应北大核心CSCD

在空气中和真空中,利用波长为1070nm的连续(CW)激光辐照三结砷化镓(GaAs)太阳电池,通过测试激光辐照前后电池的电流-电压曲线,并利用激光诱导电流(LBIC)成像系统和X射线光电子能谱仪(XPS),研究了三结GaAs太阳电池的损伤情况。结果表明,当激光功率密度为8.4 W/cm2、辐照时间为10s时,在空气中,底电池Ge熔融短路;在真空中,顶电池Ga0.5In0.5P和底电池Ge均发生短路,说明三结GaAs太阳电池的底电池最容易受到破坏,且电池在真空中比在空气中更容易受到损伤。该研究结果可为三结GaAs太阳电池的激光无线能量传输和损伤机理的研究提供一定的参考。     

四结叠层太阳电池中AlGaAs/GaAs隧穿结的特性和表现

III-V族化合物叠层太阳电池是具有超高转换效率的第三代新型太阳电池。四结叠层电池GaInP/GaAs/InGaAs/Ge,各子电池的带隙分别为1.8, 1.4, 1.0, 0.7(ev)。为了使各子电池之间电流匹配,在各子电池之间以隧穿结互相连接。本文主要探索研究了四结叠层电池GaInP/GaAs/InGaAs/Ge隧穿结的特性,三个隧穿结的材料选取,探讨了隧穿结对整体叠层电池的特性的补偿作用,对各子电池电流密度的影响,以及在此基础上对整体电池效率的增加。选用AlGaAs/GaAs作为隧穿结运用PC1D进行电池的整体模拟仿真,得到各子电池电流密度分别为16.02mA/cm²,17.12 mA/cm²,17.75 mA/cm²,17.45 mA/cm²,电池在AM0下的开路电压Voc为3.246V,转换效率为33.9%。     

空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量变化的比较

研究了空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量1×109～5×1013cm-2的变化.实验表明,两种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势.背场Si太阳电池性能参数Isc、Voc和Pmax衰降变化快,辐照注量为2×1010cm-2时,Pmax就已衰降为原值的75%;而GaAs/Ge电池对应相同的衰降辐照注量达8×1011cm-2,且其Isc、Voc和Pmax衰降变化起初缓慢,当辐照注量接近3×1012cm-2时才迅速下降.背场Si电池和GaAs/Ge电池性能衰降分别与质子辐照引入的Ev+0.14eV及Ev+0.43eV和Ec-0.41eV深能级有关.     

直接键合四结GaAs太阳电池研究

晶圆直接键合技术由于能将表面洁净的两个晶圆集成到一起,从而可以用来制备晶格失配 III-V族多结太阳电池。为了制备GaInP/GaAs/InGaAsP/InGaAs四结太阳电池,需采用具有低电阻率的GaAs/InP键合界面,从而实现GaInP/GaAs和InGaAsP/InGaA上下两个子电池的电学导通。我们设计并研究了具有不同掺杂元素和掺杂浓度的三种键合界面,并采用IV曲线对其电学性质进行表征。此外,对影响键合界面质量的关键工艺过程进行了研究,主要包括表面清洗技术和键合参数优化,例如键合温度、键合压力和键合时间等。最终制备出的键合四结GaInP/GaAs/InGaAsP/InGaAs太阳电池在AM0条件下效率最高达33.2%。     

空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量变化的比较

研究了空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量1×109～5×1013cm-2的变化.实验表明,两种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势.背场Si太阳电池性能参数Isc、Voc和Pmax衰降变化快,辐照注量为2×1010cm-2时,Pmax就已衰降为原值的75%;而GaAs/Ge电池对应相同的衰降辐照注量达8×1011cm-2,且其Isc、Voc和Pmax衰降变化起初缓慢,当辐照注量接近3×1012cm-2时才迅速下降.背场Si电池和GaAs/Ge电池性能衰降分别与质子辐照引入的Ev+0.14eV及Ev+0.43eV和Ec-0.41eV深能级有关.     

GaAs/Ge太阳电池异常I-V特性曲线分析

分析了GaAs/Ge单结太阳电池研制中两种异常I-V特性曲线出现的主要原因:GaAs/Ge界面的相互扩散,形成附加结或附加势垒;并获得与实验有很好吻合的计算模拟结果,进一步证实了理论分析.此外,在上述分析的指导下,通过降低生长温度和优化成核条件,成功获得了效率为20.95%(AM0,25℃,2cm× 4cm)的GaAs/Ge太阳电池.     

Effect of metal-fingers/doped-ZnO transparent electrode on performance of GaN/InGaN solar cell

The effect of doped-ZnO transparent conductive oxide (TCO) with metal (Ag)-fingers contact on GaN/InGaN solar cell is investigated through numerical simulations. An optical and electrical analysis of different dopant elements (such as B, Al, Ga, In and Sn) with ZnO as a top TCO layer is studied. A comparative analysis of metal square pad electrode, metal grid pattern electrode and metal-finger/ZnO type electrodes are taken into consideration to ensure the effect of anti-reflectivity by ZnO. The effect of thickness of ZnO and i-InGaN layer on performance of solar cell is also studied in detail. The proposed solar cell structure with Ag-fingers/ZnO:Al as top contact electrode shows interesting device characteristics compared to other dopants and metal top electrodes. The device achieves open circuit voltage~2.525 V, short circuit current~4.256 mA/cm², fill factor~87.86% and efficiency~9.22% under 1 Sun, air mass 1.5 global illumination.     

2G/3G互操作网络优化原则与策略

在进行TD-SCDMA网络建设时,利用现网资源和用户资源,实现网络以及用户体验的平滑过渡。2G/3G互操作主要解决混合组网过程中碰到的网络驻留、小区选择、小区重选、切换以及用户接入控制和转网策略等问题。     

输入/输出ATM交换机在突发性业务下的性能

本文详尽分析了内部无阻塞输入／输出排队反压型ＡＴＭ交换机在突发性业务下信元丢失、交换机最大吞吐量等性能。输入端口信元的到达过程是ＯＮ－ＯＦＦ突发流，且ＯＮ态以概率ｐ发送信元，ＯＮ－ＯＦＦ长度为Ｐａｒｅｔｏ分布的随机变量；属于同一突发流的信元输往同一个输出端口，不同突发流的信元等概率输往不同的输出端口；输入／输出缓冲器长度有限，交换机加速因子Ｓ任意。本文同时比较了突发长度为周期／几何分布下的交换机性能，其结论对实际设计一输入／输出排队反压型ＡＴＭ交换机具有一定参考意义。     

CdS/CdTe叠层太阳电池的制备及其性能

CdS/CdTe太阳电池是薄膜太阳电池研究工作的一个重要方向.为了提高开路电压Voc、改善电池的光谱响应,进而提高电池的转换效率,在此提出CdS/CdTe叠层太阳电池结构.文中,叠层电池的顶电池由CdS/CdTe超薄层构成;底电池由CdS/CdTe薄膜层构成.经分析测试,实验制备的CdS/CdTe叠层太阳电池具有明显的叠层结构,开路电压最高达到了852mV,短路电流密度最大为13mA/cm2,填充因子最高为55.2%,这种叠层电池的效率达到了8.16%(0.071cm2).研究表明相对于传统的单层CdS/CdTe太阳电池,CdS/CdTe叠层电池的制备对研究如何提高CdS/CdTe太阳电池的光伏性能有一定的参考价值.     

VDMOS器件损伤的DC/DC转换器辐射预兆单元设计

文中应用预警和健全管理(PHM)方法,在深入研究了辐射导致VDMOS器件和DC/DC转换器性能退化之间关系的基础上,设计了基于VDMOS器件损伤的DC/DC转换器辐射预兆单元.经过仿真证实了所设计的预兆单元可以提前报警.     

聚光作用下光伏电池阵列性能分析

Performance of concentrating photovoltaic/thermal system is researched by experiment and simulation calculation. The results show that the I-V curve of the GaAs cell array is better than that of crystal silicon solar cell arrays and the exergy produced by 9.51% electrical efficiency of the GaAs solar cell array can reach 68.93% of the photovoltaic/thermal system. So improving the efficiency of solar cell arrays can introduce more exergy and the system value can be upgraded. At the same time, affecting factors of solar cell arrays such as series resistance, temperature and solar irradiance also have been analyzed. The output performance of a solar cell array with lower series resistance is better and the working temperature has a negative impact on the voltage in concentrating light intensity. The output power has a -20 W/V coefficient and so cooling fluid must be used. Both heat energy and electrical power are then obtained with a solar trough concentrating photovoltaic/thermal system.     

旋转生物反应器的设计及其用于细胞培养

目的：设计一种旋转生物反应器并评价在其中进行细胞培养的效果。方法：制造一套旋转生物反应器并与静态培养进行比较。结果：扫描电镜结果表明旋转生物反应器动态培养的细胞生长速度、数量和形态明显优于24孔板静态培养。结论：自制旋转生物反应器可较好实现细胞三维立体培养,能作为细胞工程实验室一种较为理想的细胞培养装置,可在细胞和组织工程领域中广泛应用。     

小鼠骨髓瘤细胞系(Sp2/0—Ag14)及鼠—鼠淋巴细胞杂交瘤细胞系的形态定量比较研究

小鼠骨髓瘤细胞系(Sp2/0—Ag14)是不分泌型的浆细胞样细胞。我们用Sp2/0—Ag14细胞与免疫小鼠的脾细胞融合,建立了抗本周氏蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞系并采用立体计量方法对亲本及杂种细胞进行了形态定量测量。以便探讨细胞形态结构的变化与分泌抗体的关系。从半薄切片上细胞的结构数据,计算出平均细胞的各种三维空间结构参数。在超薄切片上得到了胞浆内结构成分的三维超微结构参数。结果表明:杂种与亲本细胞相比,杂种细胞的体积明显增大;粗面内质网扩张显著;高尔基体小泡的数量有增多的趋势;线粒体平均体积增大。揭示:杂种细胞的分泌能力较强。