分光谱太阳能光电转换系统研究

单种类光电子器件的光电响应特性难以获得与太阳能全光谱匹配的高效率光电转换,突破其物理限制的努力方向是研制高转换效率的“第三代”分光谱多结电池。在本工作中,采用分光谱技术,将太阳光谱分成4个子光谱区,分别为400－630nm;630－800nm;800-900nm;900-1800nm;与这些子光谱区的范围相对应,分别采用能隙值与子光谱区相匹配的4个不同种类的具有较高光电转换效率的高性能单结光电器件,实现将太阳光高效率转换成电能。在太阳能电池辐照测试的0.5－6.0个SUN(AM1.5G)变化条件下,对多光谱组合的太阳能电池的光电转换效率进行了测试,获得了在2.8个SUN(AM1.5G)辐照条件下37.7％的实测光电转换效率。在此基础上,给出了利用单结电池组合制备高效率组合型分光谱太阳能光电转换系统的途径,具有较低成本和实际推广应用价值。     

硅纳米晶体与尺寸相关的介电函数谱

嵌埋于SiO2中的硅纳米晶体具有结构稳定、发光性质可控和制备简便等特点,受到广泛关注和研究。在设计与研制基     

等离子体和反应离子刻蚀硅的各向异性 及均匀性实验研究

在反应离子刻蚀(RIE)及等离子体刻蚀(PE)设备中,分别采用CF_4,SF_6,NF_3和C_7F_(14),腐蚀剂气体,对(100)Si进行刻蚀.研究了工艺条件对刻蚀各向异性及均匀性的影响.结果表明,RIE的各向异性与均匀性均优于PE.RIE的各向异性值A与刻蚀气体中的添加剂成份有关,添加20%Ar时A最大值为5.4;添加20%C_2F_5Cl时,A值可高达10以上.在RIE中,CF_4和NF_3,的刻蚀均匀性优于SF_6,最佳刻蚀均匀性平均值优于5%,添加剂对刻蚀均匀性没有明显的影响.而PE显示各向同性的刻蚀特征,均匀性约为16.5%.并对各向异性及均匀性的起因作了解释.     

Gaδ掺杂ZnSe超晶格的稳恒光电导效应

通过直接测量激光照射前后电阻随温度的变化关系,研究了Ｇａδ掺杂ＺｎＳｅ超晶格的稳恒光电导效应．被研究的两块样品都显示了稳恒光电导效应,其中一块样品稳恒光电导的淬灭温度为１２０Ｋ,另一块样品的淬灭温度接近２９０Ｋ．描述了对这类超晶格稳恒光电导现象的测量结果,讨论了掺杂过程对光电导淬灭温度的影响．     

等离子体辅助电子束蒸发低温制备SiO2纳光子薄膜

SiO2纳光子薄膜在光伏领域、纳光子和微电子学领域里有着广泛的应用.采用等离子体辅助电子束蒸发方法在低温条件下制备SiO2/Si纳光子薄膜样品,通过椭圆偏振光谱分析法研究薄膜光学性质随3种工艺条件(生长速率、衬底温度和射频等离子辅助功率)的变化规律,获得了薄膜的机械、化学和光学性能优于传统方法的纳光子薄膜工艺制备条件.     

新型面阵式CCD探测器型多光栅单色仪

研制了一种采用面阵式高精度CCD探测器和多光栅结构的新型单色仪,该单色仪采用了多块平面光栅结构的光谱分析系统,无需任何机械转动和位移器件,并采用面阵式高精度CCD光谱探测器,对光谱进行快速准确的数字成像,在很宽的光子能量范围内(200～1100nm)实现对光谱的快速测量和分析,适用于各种光电子实验对象的光谱学分析,光谱分辨精度优于1.0nm.解决了二维光谱探测区的数字化光谱定标,建立了探测象素随波长和能量非线性分布的数学模型.     

远程控制在红外椭偏光谱实验上的应用

基于TCP/IP数据传输协议,实现对红外双傅立叶椭偏仪的远程控制.实验系统主要分为远地用户系统与本地实验服务器系统,远地实验用户经过身份认证后,取得与实验服务器的通信联系.在本地实验者的协助下按装样品并调节好光路,然后远程通过网络设置实验测量的入射角度和光谱测量的能量范围,实验测量结束后可立即获得实验结果.远程实验系统还包含视频监视系统,可以在实验中对整个系统进行监视.     

智能化多光栅单色仪的研制

针对传统光栅单色仪的工作缺陷,采用一个高精度细分步进马达,实现了3个不同光谱区之间光栅的自动转换、波长扫描和滤色片置换等功能.新设计研制的单色仪具有结构简单、工作可靠、光谱范围宽等优点,其原理和方法可在光电子领域获得重要应用.     

用穆斯堡尔效应研究铁硅化合物的形成过程

利用粒子束溅射的方法在纯净的Si衬底上沉积一层Fe膜,在强还原气氛下对其进行不同温 度的退火处理.采用非原位的穆斯堡尔效应和X射线衍射,研究了铁硅化合物的形成过程. 实验发现,经30 min在1000℃退火情况下,可观察到α-FeSi2和β-FeSi2 同时共存的现象,分析表明,该现象来源于强还原气氛.     

等离子体材料银铟合金光学性质的组分依赖性

采用磁控溅射方法在硅衬底上生长了五个不同组分的银铟合金薄膜.采用椭圆偏振光谱仪研究银铟合金薄膜的光学性质.银基金属薄膜一般在3.9 eV附近出现典型的带间跃迁.随着铟含量的增加,银铟合金薄膜的介电函数呈现出明显增加的趋势,典型带间跃迁能量也出现蓝移.结果表明,银铟合金薄膜的光学性质可以通过其中铟元素的含量进行调控.Ag0.93In0.07薄膜比其他四种组分的银铟合金薄膜有着更大的品质因子(Q因子),而且在一些波段甚至比纯金属金和铜的Q因子都要大,这表明银铟合金材料具有成为新型等离子体材料的潜力