太阳能利用技术现状及展望

本文系统地论述了目前世界上利用太阳能技术的最新进展，并展示了其诱人的前景。未来１０年，太阳能的研究与利用会“火热”一阵，以后会更热，直到聚变核能实现商业化。预计，太阳能将成为２１世纪的主要能源，到２０３０年世界电力的５０％将依靠太阳能。     

5～20MeV高能质子辐照对空间实用GaAs/Ge太阳电池性能的影响

用能量为5～20MeV,注量为1×109～7×1013cm-2的高能质子对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行辐照,得到了其性能随质子能量和注量的变化关系,并对变化关系进行了能损模拟分析.结果表明:注量低于1×109cm-2的质子辐照不会引起太阳电池性能的变化;当注量增加为3×1012cm-2时,5,10,20MeV质子辐照引起的太阳电池性能参数Isc的衰降变化分别是原值的80%,86%,90%;Voc的衰降变化分别为原值的82%,85%,88%; Pmax的衰降变化分别为原值的60%,64%,67%.当辐照注量为5×1013cm-2时,5,10,20MeV质子辐照引起的Pmax衰降变化分别为原值的26%,30%,36%.即随着注量的增加,太阳电池性能衰降增大;且相同注量的辐照,质子能量愈高,太阳电池性能衰降愈小.     

低效纳米孔晶体硅太阳电池性能研究

晶体硅太阳电池生产中,降低表面反射率能够提高太阳电池短路电流和转换效率.纳米孔硅的表面反射率极低,但报道中所实现的太阳电池输出参数(开路电压、短路电流、填充因子)都低于金字塔结构表面.采用对比法从光学性能、表面微结构和电极接触上对纳米孔硅和金字塔太阳电池进行比较分析,来研究纳米多孔硅太阳电池转换效率的抑制因素.研究表明短时间腐蚀的纳米孔硅太阳电池表面沉积氮化硅钝化膜后的平均反射率提高.长时间腐蚀的纳米孔硅表面沉积氮化硅后在短波段的反射率极低,因此平均反射率小于金字塔结构表面.但是由于纳米孔硅太阳电池的表面复合率高,而孔壁上附着的毛刺不仅会进一步增大表面复合,还会削弱表面钝化效果,因此短波段激发的光生载流子难以被太阳电池利用.所以,光利用和表面复合是抑制纳米孔硅太阳电池开路电压和短路电流的原因,而过大的串联电阻是纳米孔硅太阳电池短路电流和填充因子低的另一个原因.     

大面积CdS薄膜的沉积及其性质研究

采用化学水浴法(CBD)在30 cm x 40 cm TCO衬底上沉积了CdS多晶薄膜,研究了薄膜性质,并应用于太阳能光伏电池,制成了许多独立的小面积CdS/CdTe薄膜太阳电池.结果表明:刚沉积的CdS多晶薄膜性质具有较好的均匀性,适宜于制作大面积CdS/CdTe薄膜太阳电池组件.     

无单元迦辽金法在对称叠层板屈曲问题中的应用

无单元法是一种新的数值算法,它信息处理简单,其基本思想是在计算域上用一些离散的点由最小二乘法来拟合场函数,从而摆脱单元的限制.因为它应用了滑动最小二乘法,所以与有限元不同,它的近似场函数不一定精确通过计算点,这会使计算稍趋复杂,但与这种方法带来的方便性相比,这点缺陷是微不足道的,因此这种方法愈来愈引起人们的关注.将无单元法用于对称叠层板的屈曲问题,通过计算不同边界条件下各向同性板和对称叠层板的屈曲荷载参数,验证了该法的有效性,且精度较高,有着广泛的工程应用前景.     

皱纹的力学模型

以面部额头皱纹为例,介绍了皮肤和皱纹的生理结构,用叠层板的屈曲模拟皱纹的产生机理,给出了波长和振幅的计算公式,并对结果进行了分析。可看出真皮及皮下组织的弹性模量对皱纹的波长和振幅影响较大,衰老主要是由于真皮及皮下组织的弹性降低,以致引起皱纹。     

利用高压釜合成烷基咪唑碘及在太阳电池中的应用

利用高压釜在无溶剂的条件下合成了离子液体1-甲基-3-丙基咪唑碘、1-甲基-3-己基咪唑碘.结果表明利用高压釜来提高反应温度,使1-甲基咪唑和碘代烷烃按化学计量比进行反应,产率近100%.该方法所得产品纯度高,操作简单无污染,实现了离子液体的绿色合成.另外,将这两种离子液体配制成电解质并组装成染料敏化太阳电池,测量了其光伏性能参数.     

三层氮化硅减反射膜的工艺研究

本文研究了通过等离子气相沉积（PECVD）在多晶硅片上制作三层氮化硅减反射膜层,设计的折射率逐渐减小的三层氮化硅膜层能更好的钝化多晶硅片的体表面和减小光的反射,提高了多晶太阳电池的开路电压和短路电流,从而有效的提高了多晶太阳电池的光电转换效率。     

高效率CdS/CdSe共敏化Zn_2SnO_4大孔太阳电池研究

以聚苯乙烯(PS)微球为模板,通过水热合成法制备了Zn2SnO4大孔材料。SEM显示其孔径为约200nm,壁厚约70nm,且制备成电极后大孔分布均匀,结构保持完整。然后电沉积法制备了CdS/CdSe共敏化大孔Zn2SnO4电极,EDS mapping显示CdS/CdSe在整个截面分布均匀。以多硫电对为电解液,Pt负载FTO为对电极,组装太阳电池,改变不同CdS沉积电流后,得到最高效率为1.91%。