基于P-N结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟

通过分析实际P-N结与理想模型之间的差别,建立了P-N结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形.对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较.模型分析与实验测量的结果表明等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流.仿真结果与实验测量结果一致.

基于声卡和MATLAB的太阳电池伏安特性自动测试系统

对实验室常用的太阳电池伏安特性测试方法进行改进,设计了一种利用计算机通用外设——声卡进行模拟信号的采集与A/D转换,并利用MATLAB软件进行数据处理与分析的太阳电池电流电压特性自动测试系统。建立测量与信号变换电路,通过软件实现了图形用户界面操作,同时对测试结果的可靠性进行了理论分析,通过测试表明系统符合设计的要求。

太阳电池内部电阻对其输出特性影响的仿真

通过对太阳电池的等效电路进行分析,建立了太阳电池的计算机仿真模型,定量地模拟了在一定光照下太阳电池内部的等效并联电阻及串联电阻对其伏安特性、开路电压、短路电流及填充因子的影响的程度。仿真结果表明：等效并联电阻产生的漏电流会影响太阳电池的反向特性和正向小偏压特性,且并联电阻影响其开路电压,但对短路电流基本没有影响；等效串联电阻会影响太阳电池的正向伏安特性和短路电流,而对开路电压没有影响；另外,并联电阻的减小和串联电阻的增大都会使太阳电池的填充因子和光电转换效率降低。仿真结果与实际测量的数据取得了相一致的结论。

一种免受温度影响的双光纤光栅应变传感器

应用温度补偿原理,设计了一种新颖的不受温度影响的双光纤布拉格光栅测应变传感结构.基于理论分析,得出了此传感结构的应变与布拉格波长相对位移量之间的关系,给出了应变灵敏度的解析表达式.实验结果表明,此传感结构对应变的响应曲线具有很好的线性度和很高的灵敏度,并且不受温度影响;在0～0.8mm的应变范围内,应变灵敏度为0.171nm/με,比单光纤光栅传感结构提高一倍;在-25～60℃的温度变化范围内,两光栅的布拉格波长差没有发生明显变化,传感结构不受温度影响.

基于宽带隙P-I-N结构的高效有机小分子太阳电池

研制了一种采用混合的P-I-N异质结结构、基于混合ZnPc和C60的有机小分子太阳电池。该有机太阳电池光电转换由ZnPc和C60异质结混合成膜完成，电子和空穴分别通过n掺杂和P掺杂的宽带有机层传输至阴极和阳极，不同掺杂的电子或空穴传输层由精确控制两种有机小分子的蒸镀速率来实现；其中空穴传输层采用N，N，N’，N’-Tetrakis（4-methoxyphenyl）-benzidine（MeO-TPD）为基底材料和Tetrafluoro-tetracyano-quinodimethane（F4-TCNQ）为掺杂材料，电子传输层采用C60为基底材料，而掺杂材料为Leuco Crystal violet（LCV）。实验发现：可以通过改变光电转换层和电子传输层的厚度，优化器件的结构；与未掺杂的有机薄膜相比，掺杂的宽带有机传输层导电率提高了3～4个数量级，并且它们几乎不吸收太阳光；电子传输层的厚度直接影响太阳电池的转换效率，这与薄膜光学的预期结果相符；当增大光电转换层的厚度，不仅增加了光吸收，同时电子空穴的复合率也随之增加，因此器件的填充因子降低。实验结果表明：该有机太阳电池的光电转换效率可达2．4％。

气相沉积法制备含酞菁铜聚酰亚胺薄膜的光电性能

在2×10-3Pa真空度下,以酞菁铜、均苯四甲酸酐和二氨基二苯醚为原料,通过控制三源单体的加入摩尔计量、加热时间和沉积速率,在玻璃衬底上合成了含酞菁铜的聚酰胺酸,再经150℃～200℃真空加热亚胺化1 h后得到了成膜性良好的均匀含酞菁铜聚酰亚胺薄膜.红外谱图证实了所合成产物的结构,紫外-可见光吸收分析表明含酞菁铜聚酰亚胺薄膜在可见光区、近红外区具有较强的吸收,热失重分析表明所制备的含酞菁铜聚酰亚胺具有良好的热稳定性能;用简并四波混频方法测得薄膜的三阶非线性极化率为1.984×10-9esu,表现出良好的三阶非线性特性.

一种有机/金属肖特基二极管的实验研究

提出了一种简单有效的有机／金属肖特基二极管的制备方法：通过简单的真空气相沉积工艺，依次将有机材料PTCDA（C24H8O8）薄膜和金属电极Au蒸镀在透明导电玻璃ITO上．通过在室温条件下对该二极管的电流-电压（I-V）特性的测试发现，其整流系数可达10^4．根据标准肖特基理论以及实验所得电容-频率（C-f）和电容-电压（C-y）的测试结果，得到该有机肖特基势垒高度在0．2～0．3eV范围内．

电化学染料增感对聚苯胺/硅异质结电池的影响

采用电化学氧化聚合染料增感方法,利用有机染料直接耐晒翠兰对太阳电池顶区材料聚苯胺进行了有机染料增感研究,制备出了Al栅/DS-PAn/n-Si/Al结构的染料增感聚苯胺/硅异质结太阳电池·研究表明,染料增感可使聚苯胺在光照射下光生载流子明显增强,较大幅度地改善聚苯胺的可见光谱响应;J-V特性表明,电池二极管的曲线因子约为6.3,p-n结的潜在势垒高度为0.89eV;与未增感的PAn/n-Si异质结太阳电池相比,染料增感的DS-PAn/n-Si异质结太阳电池的短路电流和转换效率得到了较大提高,在37.2W/m2的光照射下,经染料增感的电池短路电流较增感前提高了约6倍,填充因子可达57%,转换效率达1.42%·

赝态结构多模干涉波分复用器的研究

为了减小波分复用器的器件长度,在聚酰亚胺材料的基础上,设计了一种赝态结构的2×2多模干涉波分复用器,并用精确导模分析法对其进行模拟分析和优化设计。结果表明,赝态结构波分复用器可以有效地对980 nm和1 550 nm光进行解复用,而器件尺寸只有传统设计的1/5;且器件在器件长度和波长变动中显示出良好的容差性,能够与掺铒放大器和激光器实现集成。其中,赝态结构多模干涉聚酰亚胺波分复用器的干涉区宽度和长度以及输入口宽度和距离对其性能均有影响。

具有不同涂层的样品表面双向反射分布函数的三维测量

利用半球空间双向反射分布函数测量装置,采用样本比值法,实验测量了不同材质及涂层表面对激光束在整个半球空间内的双向反射分布函数.分析了漫反射板与无涂层铝板(裸板)表面,以及不同涂层和不同入射角下同一涂层对入射光的反射光强的空间分布,得出了所测几种样品在特定波长激光照射下的表面反射与散射特性.

不同粗糙度表面双向反射分布函数的实验研究

为了研究目标表面的激光散射特性,利用双向反射分布函数的方法,采用自行设计的双向反射分布函数测量装置对样品表面双向反射分布函数进行了实验测量研究。以BaSO_4粉压制板作为漫反射标准板,通过样本比值法进行对比研究,得到了样品在不同粗糙度和不同入射角下反射光的空间分布。结果表明,粗糙度越小,样品表面镜像反射的双向反射分布函数峰值就越大,镜反射现象越明显;入射角度越小,样品表面镜像反射的双向反射分布函数峰值就越小,呈现出一定的漫反射特征;反之亦然。反映出不同粗糙度表面对激光散射程度不同。

基于双轴锥镜的环形激光束整形

为了改善非稳腔高能激光系统的光束质量,提高发射光学系统口径的利用率,采用新型的可用于光学非稳腔输出环形光束的光学整形方法,通过在激光腔外的光路上增加光学元件对输出的环形激光束进行了整形变换。在理论分析的基础上,设计并加工了基于双轴锥镜的光束整形装置,针对非稳腔高能激光器输出的环形光束进行了整形实验,取得了与理论分析一致的数据。结果表明,采用双轴锥镜装置整形后的光束比原始光束具有更好的光束质量,光束束腰直径由45mm减小为32mm,光束质量因子M^2由14减小到11.8。该方法用于光学非稳腔输出环形光束整形变换具有可行性。

浅谈逆作法施工技术在建筑工程中的应用

在经济高速发展的今天,科学技术水平得到大幅提升,建筑工程作为国民经济增长的重要支撑产业,其质量是否能够得到保障对国民经济发展、城市发展极为关键。为此,相关部门及施工单位必须重视建筑施工技术的选用,全面提升施工技术水平,为建筑工程质量提升提供依据。逆作法作为建筑工程施工的重点,其设置可有效缩短施工时间、加快施工进度,要求严格遵循施工设计规范,全面提升逆作法施工规范性,提高施工技术水平。

给体-受体型有机太阳电池光敏层的优化设计

针对有机给体-受体型异质结薄膜太阳电池,基于薄膜中的光学干涉效应和激子扩散理论建立模型,定量分析了有机层厚度对太阳电池性能的影响,通过限制有机光敏层厚度来控制由光学干涉效应引起的局部光子密度(光强度)的分布,进而优化有机层的吸收效率和激子扩散效率,以此达到提高器件光伏效率的目的.并通过实验进行了验证.

基于半球空间光纤阵列的双向反射分布测量

提出了一种基于半球空间光纤阵列的双向反射分布函数(BRDF)测量方法与系统。将多根光纤组成的阵列均匀分布于一半球面上,使球心处物体表面反射的光在三维空间中的角分布转换为同一平面上的二维图像,经CCD采集及相应的数据处理,可实现对物体表面双向反射分布函数的快速测量。同时,利用光纤将照射激光束传输到物体表面待测点,并通过光纤的弯曲角度可改变光束的入射角。利用该测量系统对不同材质、不同加工工艺的物体表面的激光反射分布进行了初步的测量和分析。结果表明,相比传统的扫描式测量系统,该测量系统在提高测量速度的同时,避免了由于光源功率的起伏和探测器响应度的涨落所引起的测量误差,且结构简单,使用方便。