低能离子注入对PAn／Si异质结太阳电池的改性研究

利用电化学方法制备了聚苯胺／Ｓｉ太阳电池，将离子注入改性技术引用到聚苯胺／Ｓｉ异质结太阳电池的改性研究中，对离子注入后太阳电池顶区材料的吸收光谱和热稳定性能进行了研究，测量了改性后电池的输出特性。研究结果表明：经离子注入改性后的聚苯胺吸收光谱明显变宽，材料的热分解温度较注入前提高了４０℃，电池在１０．９２Ｗ／ｍ＾２光照时的转换效率提高了１８倍，在３７．２Ｗ／ｍ＾２光照时的转换效率提高了近３倍。     

低能离子注入对PAn/Si异质结太阳电池的改性研究

利用电化学方法制备了聚苯胺 /Si太阳电池 ,将离子注入改性技术引用到聚苯胺 /Si异质结太阳电池的改性研究中 ,对离子注入后太阳电池顶区材料的吸收光谱和热稳定性能进行了研究 ,测量了改性后电池的输出特性。研究结果表明 :经离子注入改性后的聚苯胺吸收光谱明显变宽 ,材料的热分解温度较注入前提高了 40℃ ,电池在 10 92W/m2 光照时的转换效率提高了 18倍 ,在 37 2W/m2 光照时的转换效率提高了近 3倍     

p型微晶硅膜的研究及其在异质结太阳电池中的应用

首先采用射频等离子体增强化学气相沉积技术制备了电导率为0.13 S/cm、晶化率为50%的p型微晶硅,然后制备了μc-Si∶H(p)/c-Si(n)异质结太阳电池。初步研究了硼掺杂比、辉光功率密度、p型硅薄膜的厚度和氢处理时间等这些参数对电池开压的影响。在优化的工艺参数下得到异质结电池最大开路电压Voc为564mV。     

p—聚乙炔／n—SnO2异质结光伏特电池

用改进的Ｎａａｒｍａｎｎ方法，在ｎ型ＳｎＯ２基片上直接合成聚乙炔，用碘液相掺杂，制成ｐ－聚乙炔／ｎ－ＳｎＯ２异质结光伏特电池。用功率连续可调的氩离子激光器作光源，测量了电池的光伏特－电流关系曲线，并由此计算出电池的转换效率。笔者发现，对未掺杂的电池，光电转换效率很低，而掺杂可以大大提高电池的短路电流和转换效率。     

热壁外延制备n—PbTe／p—Pb1—xSnxTe异质结

用改进的ＨＷＥ装置，在ＢａＦ２衬底上制备ｎ－ＰｂＴｅ／ｐ－Ｐｂ１－ｘ－ＳｎｘＴｅ反型异质结的工艺及测试结果。ＳＥＭ，ＸＲＤ检测表明它是单晶异质结，Ｉ－Ｕ曲线表明它具有良好的整流特性。此外用Ｃ－Ｕ截距法测定了它的内建电热差Ｕｄ。     

95%高双面率异质结太阳电池的叠层减反射研究

本文通过PV Lighthouse模拟了硅片厚度(从50μm至200μm)对晶硅异质结(SHJ)太阳电池的光学吸收及光生电流密度的影响,剖析了电池柔性化面临的瓶颈问题,并模拟了不同厚度的TCO/MgF₂与TCO/SiO₂减反射结构,获得了最佳光生电流密度。通过热蒸发制备了MgF₂薄膜,射频磁控溅射制备了SiO₂薄膜,经过优化构建了具有高透过率(92.56%)的MgF₂/SiO₂叠层减反射结构,将器件入光面反射率从6.70%降低至5.46%。在SHJ电池背面应用MgF₂/SiO₂叠层减反射结构,正面辅以单层SiO₂或MgF₂减反射薄膜,背面入光时的外部量子效率(EQE)显著提高了2.35%,使短路电流密度提升1.10 mA/cm²以上。该叠层减反射方案实现了95.16%的超高双面率,对提升双玻组件的发电量具有重要意义。     

硅表面钝化及对异质结太阳电池特性的影响

研究了不同的晶体硅表面钝化方法,测试分析了硅片的少数载流子寿命以及对晶体硅/非晶硅异质结(HIT)太阳电池性能的影响。发现适当时间的HF溶液处理、氢等离子体处理和表面覆盖约3nm的本征非晶硅层能有效提高硅片的少子寿命,从而提高HIT太阳电池的开路电压。对电池制备工艺综合优化后,得到了基于n型晶体硅的光电转换效率为16.75%(Voc=0.596V,Jsc=41.605mA/cm2,FF=0.676,AM1.5,25℃)的HIT太阳电池。     

陶瓷片面处理对p—PAn／n—BaTiO3复合材料性能的影响

用电化学方法在n型BaTiO3陶瓷表面进行苯胺的聚合,制备了具有p-n异质结的p-PAn/n-BaTiO3复合材料,测定了电流－电压特性曲线和压敏非线性系数α值,发现此材料具有良好的整流特性,用电子扫描显微镜分析了聚苯胺的表面形态和异质结的界面形态,讨论了陶瓷片表面的处理对异质结性能的影响。     

p~＋－GaInAsSb／p－GaInAsSb／n－GaSb异质结红外控测器

ＧａＩｎＡｓＳｂ是红外探测器中重要的半导体材料之一。我们用水平常压金属氧化物化学气相淀积（ＭＯＣＶＤ）技术在ｎ型ＧａＳｂ衬底上成功地生长了ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层，用ＰＬ谱、红外吸收谱、Ｘ射线衍射和扫描电子超声显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＡｃｏｕｓｔｉｃＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＳＥＡＭ）等实验手段对ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层进行了表征。用ＧａＩｎＡｓＳｂ材料制作的红外探测器的光谱响应的截止波长达２．４μｍ，室温探测率Ｄ＊达１×１０９ｃｍＨｚ（１／２）／Ｗ，２．２５μｍ波长时的量子效率为３０％。本文首次给出了ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层的扫描电子超声显微镜像（ＳＥＡＭ像），为扫描电子超声显微镜在半导体材料方面的应用开辟了一个新的领域。     

聚乙炔同质p^＋—n结的电流传输机理

我们在碘重掺杂聚乙炔(CH)_x基片上,用离子注入法掺钠,形成p~+-(CH)_x/n-(CH)_x结,并测得其电流-电压特性曲线。用P~+区孤子能带中的电子与n区导带底附近的电子,通过结的势垒产生隧道贯穿,形成隧道贯穿电流的模型,导出了结电流随偏置电压和温度变化的关系式,所得结果与实验相符。     

导电聚合物在纳米太阳能电池中的应用研究

导电聚合物以其特殊的性质及种种优点而越来越广泛地应用于光电化学太阳能电池,文中主要介绍了导电聚合物作为全固态太阳能电池的电解质以及作为纳米光电化学太阳能电池敏化剂的应用研究。     

聚合物太阳能电池材料的研究进展

综述了近年来聚合物太阳能电池的研究进展,对电子给体与电子受体两大类聚合物光伏材料进行了详细的描述,并阐述了进一步发展的重点、趋势及前景。     

高温退火对多晶硅太阳能电池性能的影响

提高多晶硅太阳能电池电性能的一种有效方法——高温退火法,讨论了晶界对太阳能电池性能的影响,并给出了退火后多晶硅薄膜的测试结果。     

微小碎片超高速撞击太阳电池阵的研究进展

概述了空间环境下微小碎片超高速撞击太阳电池阵的影响,不仅对太阳电池阵造成机械损伤,还诱发持久电弧放电,对其寿命和可靠性形成威胁。详细介绍了日本、欧洲、中国等一些国家在本领域的研究状态、研究特点,对实验中涉及的对瞬态等离子体诊断和等离子体诱发二次放电进行了重点介绍。提出了加快我国空间碎片超高速撞击特性研究的建议,这也是做好卫星太阳电池阵防护的重要途径。     

石墨烯太阳能电池透明电极的可行性分析

太阳能电池的光电转换效率仍然较低,并且进一步提高效率非常困难。相对来说,通过提高太阳能电池透明电极的性能是一个简单有效的方法。石墨烯仅有一个sp2碳原子的厚度,超高的载流子迁移率使它可以极大地降低透过率与导电性之间此消彼长关系的影响,同时具备高透光和高导电的特性,因此有望替代目前的商业标准氧化铟锡(ITO)。化学掺杂可以大大降低石墨烯面电阻并调整石墨烯的功函数至合适值。本文的分析表明石墨烯作为太阳能电池透明电极应该是可行的并且具有优越性。     

聚合物质子传导电解质膜的研究进展

聚合物质子传导电解质膜(或称质子交换膜)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的电解质和隔膜,其性能在很大程度上决定了PEMFC的性能.本文对目前已商业化的全氟磺酸膜和部分氟化膜以及目前正在大力开发的非氟化质子交换膜的状况及研究进展进行了介绍,并讨论了这些质子交换膜的结构、制备、性能以及它们在燃料电池中的应用.     

柔性太阳帆航天器大角度机动控制研究

太阳帆航天器是一种新型航天器,被广泛设计应用于深空探测任务,它依靠太阳光压力产生推进力。通过改变太阳帆的姿态可以控制太阳帆航天器的轨道,因此姿态控制对太阳帆航天器的任务具有重要意义。为了获得足够大的推进力,太阳帆具有大尺度的柔性结构,因此太阳帆航天器具有大转动惯量和大柔性的动力学特性,这对其姿态控制带来了困难。而利用太阳帆的特殊结构可以设计出一些特殊的姿态控制机构,如中心控制杆和控制小帆等,降低控制成本,改善控制效果。该文在柔性太阳帆耦合动力学降阶模型的基础上,将太阳帆的控制机构简化为中心力矩控制和端点力控制,针对太阳帆单轴大角度机动过程,研究了两种控制方法下太阳帆柔性结构对其姿态控制的影响。研究表明,通过端点力控制可以有效减小太阳帆在姿态机动过程中姿态及结构的振动幅度,可以更好的完成太阳帆的姿态机动任务。     

太阳电池阵板间铰链副刚度参数辨识

以真实铰链副连接的有机玻璃帆板模型试验模态参数为基础 ,采用特征方程反问题的直接方法辩识铰链副的刚度参数。首先通过模态叠加法由可测自由度上的不完全试验振型拟合估计包括界面位移和转角在内的不可测自由度上的振型。然后以单板子结构的动柔度矩阵特征方程为基础。通过界面振型求解界面内力 ,并由铰链副连接元刚度矩阵建立平衡方程求解铰链副的刚度参数。工程应用实例表明良好的辨识精度和工程使用价值     

上海65 m射电望远镜太阳辐射作用分析

利用 ANSYS 热分析模块分别对天线主副反射面板结构和天线的杆系结构建立有限元模型, 计算夏季7月15 日晴天无云这一最不利气候之一的天气各时刻的空气对流换热、太阳辐射、环境长波辐射换热以及阴影遮挡等各种边界条件, 研究分析了主面板、副面板在日照作用下的温度场分布, 特别是由于主面板反射太阳辐射热量并聚焦于副面板从而使副面板温度剧增的“太阳灶”现象;同时为获取天线结构在日照下指向误差变化规律, 还对天线杆系结构进行了日照非均匀热变形分析, 给出日照下主反射面型面精度随时间的变化规律。结果表明:主副面板之间存在的“太阳灶”效应使的副面板最高温度达135℃, 由于日照非均匀温度场的作用, 杆系结构中最大温差达到10.8℃。太阳照射引起的阴阳面造成主反射面不均匀热变形, 在俯仰角90°工况下导致RMS(反射面表面各点误差平方和均方根)最大增加0.35mm。这些数据为下一步结构的施工、传感器的布设以及局部温度控制措施提供了参考信息。     

Effect of solution processed salt layers on the device performances of polymer solar cells

We report the solution processed Li salt layers (i.e. LiBF₄, and LiTFSI) in poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and phenyl-C61-butyric acid methylester (PCBM) bulk heterojunction solar cells, which facilitate electron injection at the interface between active layer and Al electrode. The Li salt layers are deposited on top of P3HT:PCBM active layer by simple drop-casting combined with controlled evaporation process. The solar cells employing Li salt layers exhibit the increase of short-circuit current (J_SC) and fill factor (FF) by 10% when compared with devices without such an injection layer, resulting in about 28% increase of power conversion efficiency. The effect of Li salt layers on the device performances is investigated with current–voltage (J–V) characteristics and impedance spectroscopy measurements.