激光刻蚀技术的应用

对激光刻蚀过程中的气化现象进行了热力学分析,根据不同的材质合理地选取工作条件,进行了激光狭缝刻制、太阳电池硅片打孔及激光标识的试验,并对刻蚀结果进行了对比分析,得出与理论分析相符的结果。     

砷化镓太阳电池铝锗银下电极可行性分析

随着航天商业化进程的推进,砷化镓太阳电池降低成本的需求已经迫在眉睫。针对这一需求,设计并制备了砷化镓太阳电池铝锗银下电极,并对采用铝锗银下电极的砷化镓太阳电池开展了空间环境考核实验,结果表明该砷化镓太阳电池电极牢固度满足国军标相关规范要求。因此,认为铝锗银下电极体系具有在空间用砷化镓太阳电池上应用的潜力。     

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.     

太阳电池用硅片表面钝化研究

硅太阳电池表面钝化是提高其光电转换效率最行之有效的手段之一。介绍了采用氧化表面钝化、发射结钝化、发射结氧化钝化的试验方法钝化太阳电池用硅片表面,通过对钝化后硅片少数载流子寿命的测试结果,发现发射结氧化钝化取得最佳的钝化效果,而硅片的湿氧氧化非但不能起钝化作用,而且降低硅片的有效寿命。在漂移场的作用下,通过饱和硅片表面的悬挂键,可以降低少数载流子在表面的复合,从而得到较好的表面钝化效果。     

离子源在太阳电池减反射膜沉积中的应用研究

在无烘烤条件下,使用离子源辅助沉积技术进行空间用三结砷化镓太阳电池(GaInP/GaInAs/Ge)的减反射膜沉积。对比不同离子源参数下的减反射膜薄膜折射率、太阳电池表面反射率、短路电流及转换效率增益,分析出当阳极电压为150～180 V、束流为5～6 A时可获得较好的增益效果。通过太阳电池外量子效率测试发现,由辅助沉积粒子所引起的电池结构损伤主要表现为顶结电池的光谱响应下降。     

低掺量钢纤维对UHPC性能的影响

为了研究低掺量钢纤维对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响,测试了试件的流动度、抗压强度和抗折强度,对比分析了不同类型低掺量钢纤维对UHPC力学性能的影响。端钩型钢纤维和圆直型钢纤维均能提高UHPC的流动度,端钩型钢纤维效果更好,最大流动度达到245 mm,提高了4.7%。当掺量为1%时,抗压强度达到168.2 MPa,提升了31.4%;抗折强度达到35.2 MPa,提升了30.4%。     

掺玻璃粉超高性能混凝土力学性能

为解决超高性能混凝土胶凝材料用量高,能耗高的问题,在制备超高性能混凝土（简称UHPC）时可用玻璃粉替代部分胶凝材料,在减少水泥、硅灰等胶凝材料用量的同时,促进废弃玻璃的再利用。通过试验研究了玻璃粉掺量、外加剂掺量和纤维类型及掺量对掺玻璃粉超高性能混凝土基本性能的影响。试验结果表明：掺加10%玻璃粉时抗压强度提高最多,玻璃粉掺量对流动性影响较小。UHPC对外加剂较为敏感,制备时应保证外加剂的同一性。消泡剂能够很好的消除材料气孔,增加流动度,建议掺量为0.3%。圆直型钢纤维比端钩型钢纤维对UHPC的抗压强度提升更高,但抗折强度不及端钩型。在保证UHPC流动度的前提下,建议钢纤维的掺量不超过2%。玄武岩纤维可有效提高UHPC的抗折强度,但对抗压强度影响不大,且会减少材料的流动性。研究结果对减少UHPC能耗,解决废玻璃再利用,促进UHPC工程应用具有积极的意义。