基于暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线对晶硅电池杂质和缺陷性质研究

暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线是一种有效监测晶硅电池内部杂质和缺陷性质的表征手段。本文利用有限差分法较系统地研究了杂质和缺陷性质对暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的影响,并给出了利用暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线判断晶硅电池内部杂质和缺陷类型和分布的基本准则,结果表明:在大于0.75 V的正向偏压区域,暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的明显变化可作为判断为由晶硅电池体内杂质和缺陷引起;在0.1 V^0.75 V的正向偏压区域,暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的理想因子分区性质可作为晶硅电池体内和表面杂质和缺陷的依据。

非对称电极和绒面结构对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响

利用有限差分法求解半导体器件基本方程的方法,通过改变栅线电极和衬底掺杂浓度,研究了织构结构和非对称电极对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响。结果表明:衬底掺杂浓度决定了织构结构晶硅电池的pn结性质,并对其暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线产生具有重要影响;栅线电极覆盖绒面金字塔比率相同时,晶硅电池的暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线将出现相同的分区特性,且理想因子随绒面金字塔的增加而微幅增加;栅线电极与电池底面电极构成二极管的理想因子,随金字塔周期数增加而增大,是决定晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线性质的关键因素;当衬底掺杂浓度大于等于1×10^(17)时,暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线可分成三个变化区域;当衬底掺杂浓度小于1×10^(17)时,暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线可分成四个变化区域;同一偏压下,衬底掺杂浓度越高,暗电流越小。此外,利用pn结处于不同偏压下的总电流密度分布,详细分析了不同区域形成的物理机制。

太阳电池组件I-V特性曲线异常

为了正确评价太阳电池组件I-V特性曲线异常现象,通过对多个太阳电池I-V特性曲线组合的分析,分别探讨了安装和不安装旁路二极管的太阳电池组件的I-V特性曲线产生异常(台阶)的原因,分析了I-V特性曲线异常对热斑效应的影响,评价了I-V特性曲线异常与产品质量之间的关系,给出了太阳电池组件产生I-V特性曲线异常必须具备的三个条件,因此提出了减少和改善I-V特性曲线异常的方法。

硫化锌/多孔硅体系和氧化锌/多孔硅体系的光学和电学特性比较

用脉冲激光沉积法在相同孔隙率的多孔硅(Porous Silicon,PS)衬底上生长了ZnS薄膜和ZnO薄膜,在室温下对ZnS/PS和ZnO/PS的光学和电学性质进行了比较。结果发现,ZnS/PS和ZnO/PS在可见光区450～700nm都有一个较宽的光致发光谱带,呈现较强的白光发射,但ZnS/PS体系的白光发射性能要优于ZnO/PS体系的发光性能。从二者的I-V特性曲线来看,ZnS/PS异质结呈现出与普通二极管相似的整流特性,而ZnO/PS异质结的整流特性与普通二极管不同,其反向电流不饱和。

GaN发光二极管表观电阻极值分析

利用正向交流(ac)小信号方法对GaN发光二极管的电容-电压特性进行测量,可以观察到GaN发光二极管中的负电容现象。利用LED串联等效电路对表观电容和表观电阻进行了测量,表观电阻-正向电压曲线出现了一个极值点。通过对相关文献分析,提出负电容现象的根本原因是在较高的正偏下微分电容dQ/dU<0;推论出pn结的微分电容先随正向偏压的增大而急剧增大,当出现复合发光后随正向偏压的增大而减小,直到随正向偏压的增大而出现负值;正向偏置电压较大时,结电导电流的变化率根据I-V特性曲线取极大值,此时微分电容由于强复合效应已快速变小,表观电阻有极大值;得到了表观电阻极大值表达式。表观电阻与正向电压曲线的极值点与理论模型相吻合,证明了该理论模型的正确性。

GaN衬底上ZnS纳米薄膜的结构、光学和电学特性

采用脉冲激光沉积技术在GaN衬底上制备了ZnS纳米薄膜。通过XRD和SEM对薄膜结晶情况和截面结构进行了表征,并测量了ZnS纳米薄膜的透射光谱和ZnS/GaN异质结的Ⅰ-Ⅴ特性曲线。ZnS纳米薄膜在可见光区的透过率较高,平均透过率在80%以上,经过退火处理,透过率增大。Ⅰ-Ⅴ特性曲线表明,ZnS/GaN形成了异质结,具有和普通二极管相似的整流特性。在正向偏压下电流随着电压的增加而增大。退火处理后异质结的导通电压减小。这些特性表明,ZnS纳米薄膜在无人机载传感器和航空电子系统中的光电二极管、光电探测器、光伏电池等领域有着潜在的应用价值。

考虑分布参数的光伏阵列测试仪建模及分析

光伏阵列Ⅰ-Ⅴ测试仪在现场测试时,线缆分布参数对测量过程存在干扰,为了估算分布参数对Ⅰ-Ⅴ测试仪现场测试的影响,研究和建立了考虑分布参数的动态电容充电法改进模型。从动态电容充电法公式推导出发,运用基尔霍夫定律,推导出电容电流和电容电压的关系表达式,确认了线缆电感是Ⅰ-Ⅴ测试的主要影响因素,并通过Matlab软件对其进行仿真研究,定量分析了线缆电感对动态电容充电法的影响。给出了一种利用Ⅰ-Ⅴ测试仪计算线缆电感的方法并通过仿真及实验进行验证,为Ⅰ-Ⅴ测试仪优化提供了计算依据。