重频激光对硅光电池响应特性的影响

由于半导体材料对温度敏感,当光电池受激光辐照而出现温度变化时,其光电响应输出特性会发生变化。以硅基光电池为研究对象,针对重频激光辐照对器件响应特性产生的干扰进行分析。从光伏器件的光生电动势原理出发,根据响应输出模型以及一维热传导方程,计算了激光辐照下,不同脉冲参数对光电池电压输出值的影响规律。结果表明:重频激光能够对光电池的正常工作产生明显影响,通过控制脉冲的能量,选择适当的脉冲宽度、脉冲间隔等参数,可以实现明显的干扰效果。

常见点缺陷对硅光电池响应特性的影响

研究了硅光电池中常见点缺陷对器件在激光辐照下的响应特性的影响。根据第一性原理建立了晶胞模型,比较了空位缺陷以及含Fe,Cu杂质状态下硅材料的态密度图,在此基础上分析了常见点缺陷对硅光电池响应特性的影响。由于半导体材料对温度敏感,当光电池受激光辐照而出现温度变化时,其光电响应输出特性会发生变化。从光伏器件的光生电动势原理出发,根据响应输出模型以及一维热传导方程,计算了1064nm激光辐照下,空位和金属杂质两种本征点缺陷对光电池响应特性的影响规律。结果表明:空位和金属杂质两种缺陷都能够改变硅材料的能带结构和响应特性。当激光辐照波长为1064nm,功率密度为4×10^(5) W/cm 2时,其中间隙原子为Fe时对材料的电子结构和光学性质的影响最大。此时材料吸收系数高达23952cm^(-1),且量子效率值最大,导致光电池响应最为强烈,输出电压最小。

基于FPGA的硅光电池微弱电流信号检测技术研究

硅光电池是一种基于光电效应将光能转化成电能的半导体器件,已得到广泛应用,但目前对其输出的微弱电流信号的检测方法却不够准确。文章提出一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和多级精密运算放大的多通道硅光电池微弱电流信号检测方法,能够实现μA级微弱电流信号检测。通过实际项目运行测试,检测系统具有精度高、稳定性好等特点,可广泛应用于微弱电流信号和其他μA级电流精密检测场合。

压电半导体光电池输出特性的机械调控研究

压电PN结光电池的性能与其内部的势垒构型和载流子分布密切相关,因此其输出性能可以通过压电性诱导的压电势改变载流子的输运特性来调控.然而,经典PN结模型因引入了耗尽层等假设而无法描述势垒区内多物理场与载流子的耦合作用,导致其预测结果严重失真.因此,针对光电池的核心基本单元PN结,建立了力-电-光与载流子全域耦合作用的多场耦合模型,研究了外加机械载荷对ZnO光电池输出特性的调控机理.结果表明:光照强度固定时,光电池的短路电流、开路电压和最大输出功率均随着压应力的增大而逐渐增加;相反,拉应力不利于光电池性能的提升.此外,研究还发现,加载区范围大于光照区或n/p区单侧同时受到光照和压应力作用时的调控效果更佳.

新型红外硅微电流光电池的研制

利用 Ｐ Ｎ 结的光生伏特效应，采用集成电路的工艺技术和特殊处理方法，研制成功了短路电流大于 １０ μ Ａ，开路电压大于 ８ Ｖ 的红外硅微电流光电池。

太阳能硅光电池最大功率点跟踪算法的仿真及试验

目前,中国的太阳能光伏发电应用已渗透到工、农业生产的各个领域。由于太阳辐射的波动性和随机性,太阳能硅光电池的光电转换效率并未得到最大化利用,波动引起的系统运行状态的瞬时变化也容易对作业设备造成一定损耗。为解决这一问题,本研究选取常用的太阳能硅光电池为研究对象,提出一种基于扰动观察的太阳能硅光电池最大功率点跟踪检测算法并应用于太阳能发电装置,通过与传统工作方式进行对比试验,试验结果表明采用该方法电能输出功率提高11%,较好地抑制了电能输出的波动性。

硅光电池特性研究

为了研究硅光电池的特性,应用新的电学实验手段,借助光伏效应实验仪,对硅光电池的光电特性、伏安特性、负载特性作了初步的分析和研究,得到了硅光电池的开路电压、短路电流、内阻与光照强度的关系,以及衡量光电池性能优劣的重要指标填充因子,且发现一定光照下硅光电池对负载供电达到输出功率最大值时,负载阻值和该光照下硅光电池内阻相差不大。

薄面激光-硅光电池中小粒径种子流监测装置研制

针对油菜、小麦等中小粒径种子在播种过程中难以兼容监测的问题,该文采用光层厚度约为1 mm的薄面激光发射模组和硅光电池的光伏效应原理设计了一种中小粒径种子流监测装置。根据薄面激光模组发射角度与硅光电池对角线长度计算出种子监测区域大小以及监测区域的具体位置,明确了监测装置的导管内径、导管中心线位置、薄面激光发射模组与硅光电池的相对位置等结构参数。对种子穿越薄面激光层所需时间进行分析,油菜种子的穿越响应信号在3 ms以内完成,小麦种子的穿越响应信号在7 ms以内完成。对种子的穿越响应信号进行隔直通交、双级放大、半波整流、电压比较、单稳态触发转化为单脉冲信号,作为单片机外部中断源进行计数,获得播量信息,实现了中小粒径种子流无碰撞检测。油菜精量排种器台架试验和小麦数粒仪试验表明:在排种频率8.4～32.1 Hz范围内,油菜种子的监测准确率不低于98.1%,在排种频率21.5～31.2 Hz范围内,小麦种子的监测准确率不低于95.1%。田间播种试验结果表明:在田间正常排种频率范围内,油菜种子的监测准确率不低于98.6%,小麦种子的监测准确率不低于95.8%,光照条件、机具振动对监测精度无影响。

含有p-n单元的苝聚酰亚胺的合成及其敏化光电池的性能研究

设计、合成并表征了含有p-n(供电子-吸电子)单元的苝聚酰亚胺PPI,并研究了其作为敏化电极材料的光电池的性能.产物为非晶态.从电子谱中计算出其能带带宽为2.16 eV,用电化学循安伏安法计算得到其电子亲和势(Ea,最低空轨道能级)为-3.97 eV,离子势(IP,最高占据轨道能级的绝对值)为6.13 eV,其能级与二氧化钛的能级相匹配,对二氧化钛有较好的敏化作用.光电池的光电流作用谱(IPCE)与紫外电子谱十分相似,光电压与光强之间有指数的关系. 用苝聚酰亚胺为敏化剂的光电池的光电转换效率为0.0135%.

狭缝光电池的光栅角度检测方法

提出了一种新颖的单光栅增量式角度检测方法。该方法采用狭缝光电池阵列按照一定的逻辑相位组合取代光栅副中的定光栅,通过码盘与狭缝光电池阵列相互配合完成计数操作。这样既回避了狭缝与码盘的间隙问题,又降低了增量式光电编码器对抖动的敏感程度和其相关零件的精度要求,进而提高了莫尔条纹对比度,增强了细分精度,最终增强了其计量精度和计量的稳定性。采用狭缝光电池阵列可以实现在工业级大间隙的高对比度、高计量精度的角度检测,并且可从整体上较大地提高光电编码器的系统鲁棒性。

TiO_2光电池的制备与应用研究进展

本文介绍了TiO2 光电池的制备工艺及其光电性能的表征方法 ,最后评述了TiO2 光电池的应用前景。

染料敏化纳米晶体光电池

对染料敏化纳米晶体太阳能电池 (Dye -SensitizedNanocrystallinePhotovoltaicSolarCells)的结构、工作原理进行了介绍 ,概述了它的研究现状及存在问题 ,指出它是一种非常有前途的清洁太阳能装置 ,具有结构简单 ,成本低廉 ,易于制造等优点 ,对光强度变化和温度变化不敏感 ,光电转换效率高 ,光稳定性好 ,对环境无污染 ,自 1 991年问世以来 ,引起了人们的广泛关注。并对这一研究领域的前景进行了展望。

光电池输出型光电耦合器的研制

介绍了一种新型光电耦合器———光电池输出型光电耦合器,器件采用金属化陶瓷D IP6双列直插结构。文章重点描述了该器件的结构特性、工作原理、参数设计以及特性曲线分析,并简述了其制作工艺。

共轭聚合物发光电池

共轭聚合物发光电池是最近出现的一种新型电致发光器件，它是由两个电极和夹在其间的一层共轭聚合物发光材料和聚合物固体电解质的复合膜所组成。与聚合物发光二极管相比，具有稳定性好、工作电压低等突出优点，具有广阔的应用前景。本文综述了这类发光电池的组成、工作原理和研究进展，并提出了一些与其相关、值得深入研究的导电聚合物电化学和电子过程的基础理论问题。

基于四象限光电池的激光准直仪

介绍了一种用激光光线作为基准 ,用四象限光电池作为探测器的激光准直仪 ,该仪器结构简单、稳定性好且成本低廉 ,其分辨力为 0 .0 1m m,作用距离可达 4 0 m。

基于硅光电池S1087的温室大棚光强控制系统研究

研究了一套用于调节温室大棚光照强度的自动控制系统。以MSP430作为主要控制器件,设计的I/V转化电路可将硅光电池输出的微弱电流信号转化为电压信号;采用两个S1087组成差分放大电路,以有效抑制温度漂移;通过NRF905SE红外无线传输模块,可以准确地将现场测量数据发送给监测中心,并接收来自监测中心的控制命令。试验结果表明,项目设计的控制系统运行稳定,抑制温度漂移能力好,光照强度测量精度高、量程大,能够准确地远程传送数据,从而实现远程在线控制,具有较高的应用价值。

共轭聚合物作为有机光电池电子受体的特性研究

以聚3-已基噻吩(P3HT)和聚对苯亚乙烯衍生物(MDMO-PPV)作为电子给体,聚[2,3-双-(3-辛烷氧基苯基)喹喔啉-5,8-二基-交替-噻吩-2,5-二基](TQ1)作为电子受体,制备并研究了聚合物给体/聚合物受体有机光伏电池性能。当给体P3HT、受体TQ1共混质量比为1∶1时,器件性能最佳。热处理会改变薄膜形貌,导致激子扩散到达界面的距离增加和激子分离界面数量下降,进而引起器件性能下降。溶剂效应对器件性能影响不明显。研究了相似能带结构给体聚合物对MDMD-PPV光电池性能的影响,发现结晶程度较低的给体材料会进一步导致器件性能降低。

聚合物光诱导电荷转移光电池的研究进展

综述了以共轭聚合物作为电子施主和 C6 0 及其衍生物作为电子受主的共混与多层器件结构的聚合物光诱导电荷转移光电池的研究进展。对这类新型结构的光电池的基本性能及机制作了介绍。低生产成本、能通过简单甩膜或印刷方式就能制备大面积器件的优势使聚合物光电池在许多实际应用领域具有广阔的前景。

光电池光强测量数字传感器设计

随着嵌入式系统和数字技术的不断提高,数字化传感器与程控单元组成各种功能的测控系统成为自动化控制技术的发展趋势。光强测量可用于判定液体浑浊度、间接测量炉温、光照度控制、光电池转换效率计算等,在测控技术中占有重要地位。为了实现光强测量的数字化集成,使用户可以轻松地组建自动化测控系统,提出了利用光电池作为传感元件的光强测量数字传感器设计,将光电池、微控制器和总线系统集成,具有数字化输出、总线控制、智能化采集等功能,可以方便地接入各种程控网络,满足不同工控环境对光强测量的要求。介绍了该数字传感器应用于太阳能电池控制系统的一个实例。

光电池非线性区PN结光生伏特效应的研究

根据光电池线性区应用叠加定理建立的PN结光生伏特效应理论,阐述了PN结光生伏特效应在光电池非线性区的应用.