基于布拉格反射器的空间用四结砷化镓太阳电池抗辐照性能研究

利用理论计算确定适用于空间四结砷化镓太阳电池的布拉格反射器(DBR),同时借助Macleod软件对引入四结太阳电池的DBR结构进行模拟,并对比分析引入DBR结构的四结太阳电池在1MeV高能电子辐照前后的电学性能.结果表明,模拟得到由15对Al0.1Ga0.9As/Al0.9Ga0.1As材料组成的DBR在中心波长960nm处反射率最高且达到98.4%,高反射带宽165nm,与实验制备的引入该DBR结构的电池最高反射中心波长基本吻合.通过分析辐照前后电学性能,发现引入该DBR结构的电池辐照后各项电学性能衰减幅度小于未引入DBR结构的电池.

基于CFD稳态模拟的光伏玻璃温室温度分布模拟计算

采用计算流体动力学(CFD)技术,对Venlo型光伏玻璃温室前坡面不同铺设比例下的温室内部温度场进行模拟计算.通过Gambit软件建立物理模型并划分网格,导入到Fluent软件中进行模拟计算,计算后截取2.0m和3.5m高处的两个横切面计算其面平均温度.比较分析模拟计算结果发现,光伏组件在温室前坡面铺设比例的不同会对温室内部的温度场造成影响,光伏温室内部的温度场呈梯度分布.

电子束蒸发工艺对MgF2薄膜光学性能的调制与分析

电子束蒸发技术中,电子束流和衬底温度将显著影响薄膜生长过程及其性能。研究了核心工艺参数电子束流和衬底温度对MgF2薄膜光学性能的影响与规律,结果显示提高电子束流和衬底温度均可导致其折射率和色散率的增大、反射率的降低。改变上述工艺参数均可实现对其折射率、色散率及反射率的调制。由于衬底温度对色散率的影响较为显著,因此改变衬底温度对其折射率的调制更加有效。MgF2薄膜折射率变化对多层膜的反射率有较强影响,调节沉积MgF2时的工艺参数有助于降低多层减反射膜的平均反射率。

可应用于四结砷化镓太阳电池的ZnS/MgF_2/SiO_2减反射膜的结构设计

在采用磁控溅射方法分别制备单层ZnS、MgF_2、SiO_2薄膜及表征其折射率基础上,以折射率逐渐减小的三层结构(HML结构)思想,采用TFC光学薄膜软件,设计并模拟了可用于四结砷化镓(GaInP/GaAs/GaInAs/GaInAs)太阳电池的三层ZnS/MgF_2/SiO_2减反射膜系.并分析模拟了窗口层厚度、各膜层厚度和折射率以及光入射角对有效反射率的影响.结果表明:窗口层厚度、SiO_2的折射率和ZnS膜层厚度对有效反射率R_e的影响最为显著;在350~1 800nm宽波段,当窗口层厚度为83nm,膜系厚度分别为57nm、37nm和88nm,且光入射角为0°时,有效反射率Re最小可达3.38%.

掺杂Ag对溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜微晶结构与光学性能及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2和Ag掺杂的TiO2薄膜,不同的Ag掺杂浓度会形成不同的微观结构。当以较低摩尔浓度(<15%)掺杂Ag时,可以观察到微晶尺寸发生了变化,掺杂破坏了O—Ti—O键的同时形成诸如Ag—Ti—Ag键等其他化学键,与相应的纯锐钛矿膜相比,Ag掺杂减小了微晶尺寸,通过SEM成像可以观察到微晶尺寸的差异。这种晶体结构降低了TiO2的禁带宽度,增加了TiO2薄膜的透射率。Ag掺杂方便转移光生电子和空穴,降低了复合几率,有利于生成具有高光催化活性的O2-和·OH,显著提高TiO2材料的光催化性能。

离子液体对低维层状有机-无机杂化钙钛矿薄膜和器件性质的影响

概述了有机-无机杂化钙钛矿以及杂化钙钛矿太阳能电池的结构。归纳了离子液体的特性以及离子液体在三维杂化钙钛矿太阳能电池中的应用。随后介绍了不同的离子液体对低维层状钙钛矿薄膜和器件性质的影响,并着重介绍了离子液体作为有机间隔层在低维层状杂化钙钛矿太阳能电池中的应用。最后针对离子液体在应用中存在的问题及未来这一领域的研究方向进行了讨论。

四结GaAs太阳电池宽带减反射膜的设计与分析

提出了一种可应用于四结GaAs太阳电池的理想减反射膜结构,经计算得出,当窗口层(AlInP)厚度为48.63nm,三层减反射膜折射率和厚度分别为2.28、1.74、1.32和63.60、83.33、109.85nm时减反射效果最佳.由TFCalc软件模拟出的反射谱表明,使用该三层减反膜的四结GaAs太阳电池在350-1800nm宽光谱范围内可获得1.82%的平均反射率.同时,分析了各膜层折射率和厚度对膜系减反射性能的影响.

锐钛型多孔Nano-TiO2的制备及其光催化特性的研究

利用钛酸丁酯(TBOT)为钛源,采用溶胶—凝胶法制备得到纳米二氧化钛(Nano-TiO2),扫描电子显微镜(SEM)检测为多孔纳米二氧化钛;X射线衍射仪(XRD)测试显示其晶体结构为锐钛型(2θ=25.22°).使用紫外光下降解亚甲基蓝水溶液,研究了不同pH值及不同TiO2加入量对亚甲基蓝降解率的影响,其结果显示该Nano-TiO2薄膜具备良好的光催化特性,此时的最佳配比为n(TBOT)∶n(ETOH)∶n(H2O)=1∶10∶5,在溶液pH值为2的条件下,最高降解率达到89.7%.

基于布拉格反射器的GaInP/Ga(In)As/Ge三结太阳电池电子辐照性能

为获得包含布拉格反射器的太阳电池在电子辐照下的退化规律与机制,利用光学膜系软件Macleod设计出适用于晶格失配的GaInP/Ga(In)As/Ge三结太阳电池的布拉格反射器结构,并对嵌入该结构的三结太阳电池开展1MeV的高能电子辐照实验,最后结合数值拟合方法对电池电学性能的退化进行了详细分析。结果表明:在布拉格反射器结构区域,最高反射率的理论值与实验值基本相符;随着辐照注量增大,三结电池各项电学参数的退化越发严重,短路电流退化率大于开路电压,三结电池在长波方向的外量子效率(EQE)退化逐渐严重,并且子电池Ge短路电流的退化率大于其他子电池;在相同的辐照条件下,随着辐照注量增大,布拉格反射器结构带宽区域的最高反射率逐渐衰减,但在辐照注量低于2×10^15e/cm^2时仍能提升短路电流,说明布拉格反射器结构对抗辐照具有积极作用。