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户外光谱下聚光多结太阳电池电流匹配的优化 被引量:1
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作者 李欣 林桂江 +4 位作者 刘冠洲 许怡红 赖淑妹 毕京锋 陈松岩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1737-1743,共7页
针对户外变化的太阳光谱对多结太阳电池的电流匹配及效率有较大影响的问题,使用SMARTS软件计算青海格尔木地区全年不同时刻的户外太阳光谱,研究高倍聚光下Ga In P/Ga In As/Ge三结太阳电池在格尔木地区户外的输出特性;通过改变三结太阳... 针对户外变化的太阳光谱对多结太阳电池的电流匹配及效率有较大影响的问题,使用SMARTS软件计算青海格尔木地区全年不同时刻的户外太阳光谱,研究高倍聚光下Ga In P/Ga In As/Ge三结太阳电池在格尔木地区户外的输出特性;通过改变三结太阳电池各子电池的电流匹配,优化三结电池结构。结果表明:在不考虑聚光光学系统影响的情况下,中电池标准光谱响应电流比顶电池小5%的Ga In P/Ga In As/Ge三结太阳电池在格尔木地区全年输出的电量最大;而考虑特定光学系统的影响后,中电池标准光谱响应电流比顶电池小2.5%的Ga In P/Ga In As/Ge三结太阳电池在格尔木地区全年输出的电量最大。 展开更多
关键词 聚光光伏 太阳光谱 多结太阳电池 电流匹配
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多结太阳电池减反射膜的优化 被引量:2
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作者 刘冠洲 毕京锋 +3 位作者 李明阳 杨美佳 李森林 陈文浚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期323-327,共5页
基于多层膜的光学计算基本原理,模拟分析多结化合物太阳电池减反射膜的反射谱。模拟结果准确的反应了实际测量结果。以此为基础设计优化TiO_(x)/Al_(2)O_(3)/MgF_(2)三层减反射膜,在GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge三结太阳电池上实现了减反射... 基于多层膜的光学计算基本原理,模拟分析多结化合物太阳电池减反射膜的反射谱。模拟结果准确的反应了实际测量结果。以此为基础设计优化TiO_(x)/Al_(2)O_(3)/MgF_(2)三层减反射膜,在GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge三结太阳电池上实现了减反射膜对子电池响应电流的精确调节,并得到了子电池电流匹配的GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge太阳电池,短路电流密度相比制备减反射膜前提升35.84%。 展开更多
关键词 多结太阳电池 反射谱 减反射膜 模拟
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倒装多结太阳电池的隧穿结优化 被引量:1
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作者 蔡文必 毕京锋 +4 位作者 林桂江 刘冠洲 刘建庆 宋明辉 丁杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2208-2212,共5页
利用MOCVD设备进行倒装多结III-V族半导体化合物太阳电池隧穿结的外延优化。利用XRD和SEM对样品进行结构分析,结果表明样品晶格质量较高,晶格匹配度良好;通过芯片工艺后,获得所需太阳电池片,I-V电学测试结果表明隧穿结带隙、厚度和掺杂... 利用MOCVD设备进行倒装多结III-V族半导体化合物太阳电池隧穿结的外延优化。利用XRD和SEM对样品进行结构分析,结果表明样品晶格质量较高,晶格匹配度良好;通过芯片工艺后,获得所需太阳电池片,I-V电学测试结果表明隧穿结带隙、厚度和掺杂是影响隧穿效应的重要因素。在隧穿结区厚度为40nm时掺杂浓度p型高达7×1019cm-3,n型高达3×1019cm-3条件下,隧穿结峰值电流能满足1000倍聚光条件下大隧穿电流的要求。在未蒸镀减反射层时,AM1.5D、1000倍聚光、25℃、low-AOD条件下,测得倒装双结太阳电池的Voc=2.776V,Isc=10.63A,FF=82.4%,Eff=24.27%。 展开更多
关键词 太阳电池 隧穿结 III—V族半导体 聚光光伏
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溅射AlN技术对GaN基LED性能的影响 被引量:5
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作者 张洁 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第9期706-710,共5页
研究了在图形蓝宝石衬底(PSS)上利用磁控溅射制备AlN薄膜的相关技术,随后通过采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在相关AlN薄膜上生了长GaN基LED。通过一系列对比实验,分析了AlN薄膜的制备条件对GaN外延层晶体质量的影响,研究了AlN薄膜溅... 研究了在图形蓝宝石衬底(PSS)上利用磁控溅射制备AlN薄膜的相关技术,随后通过采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在相关AlN薄膜上生了长GaN基LED。通过一系列对比实验,分析了AlN薄膜的制备条件对GaN外延层晶体质量的影响,研究了AlN薄膜溅射前N2预处理功率和溅射后热处理温度对GaN基LED性能的作用机制。实验结果表明:AlN薄膜厚度的增加,导致GaN缓冲层成核密度逐渐升高和GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;N2处理功率的提升会加剧衬底表面晶格损伤,在GaN外延膜引入更多的螺位错;AlN热处理温度的升高粗化了表面并提高了GaN成核密度,使得GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;而这些GaN外延膜位错密度的变化又进一步影响到LED的光电特性。 展开更多
关键词 GaN基发光二极管(LED) 图形化蓝宝石衬底(pss) 磁控溅射 ALN薄膜 位错
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位错类型对GaN基蓝光LED光效衰减效应的影响 被引量:3
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作者 朱学亮 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第8期597-601,616,共6页
蓝光LED的光效衰减可以使器件在高电流密度下的发光效率急剧降低。研究了GaN材料中不同位错类型对蓝光LED光效衰减效应的影响。通过控制物理气相沉积AlN缓冲层厚度及GaN缓冲层的有无,得到了两组不同螺位错和刃位错密度的GaN样品,其中螺... 蓝光LED的光效衰减可以使器件在高电流密度下的发光效率急剧降低。研究了GaN材料中不同位错类型对蓝光LED光效衰减效应的影响。通过控制物理气相沉积AlN缓冲层厚度及GaN缓冲层的有无,得到了两组不同螺位错和刃位错密度的GaN样品,其中螺位错密度为1.5×107~1×108 cm-2,而刃位错密度为2×108~7×108 cm-2。LED芯片测试结果表明,外量子效率维持率随着螺位错密度的增加而提升,从46.1%增加到54.9%;但随着刃位错密度的增加而降低。刃位错是非辐射复合中心,会加剧高电流密度下的光效衰减效应;而螺位错不是明显的非辐射复合中心,较高的螺位错密度可以改善LED的光效衰减效应。因此可以通过适当增加螺位错密度来提升LED的外量子效率。 展开更多
关键词 光效衰减 GAN基LED 外量子效率 位错 V型缺陷
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利用平片蓝宝石衬底制备高功率垂直结构LED 被引量:1
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作者 杜伟华 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第8期617-622,共6页
在平片蓝宝石衬底上,通过引入AlN缓冲层,优化成核层与粗糙层的生长条件,生长出了表面平整的GaN薄膜,晶体质量得到显著提升。通过引入AlN缓冲层,将X射线衍射(XRD)下样品(002)面的半高宽(FWHM)由232″降低至148″;通过减薄成核层厚度、提... 在平片蓝宝石衬底上,通过引入AlN缓冲层,优化成核层与粗糙层的生长条件,生长出了表面平整的GaN薄膜,晶体质量得到显著提升。通过引入AlN缓冲层,将X射线衍射(XRD)下样品(002)面的半高宽(FWHM)由232″降低至148″;通过减薄成核层厚度、提升粗糙层生长压力,将样品(102)面和(100)面的FWHM分别由243″和283″降低至169″和221″。研究了不同成核层和粗糙层的生长参数对GaN薄膜表面形貌的影响,随着(102)面和(100)面FWHM的降低,表面平整度亦得到改善,粗糙度由约3.8 nm下降到约1.6 nm。利用优化后的底层条件生长了高质量GaN薄膜,在3.5 A/mm^2电流密度下,与参考样品相比,制备出的LED样品的光输出功率由863 mW提升至942 mW,提升了约9%。 展开更多
关键词 GAN 平片蓝宝石衬底 ALN 成核层 粗糙层 垂直结构LED
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聚光多结太阳电池电极优化设计 被引量:1
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作者 熊伟平 林桂江 +1 位作者 刘冠洲 陈文俊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1786-1790,共5页
通过分析太阳电池串联电阻r_s的组成,研究受光面平行栅状电极线宽W_L、间距W_s对电池填充因子FF及短路电流I_(sc)的影响。结果表明:相同电极线宽及厚度下,减小电极间距可提高填充因子,但同时会降低短路电流,因此需设计合理的电极间距,... 通过分析太阳电池串联电阻r_s的组成,研究受光面平行栅状电极线宽W_L、间距W_s对电池填充因子FF及短路电流I_(sc)的影响。结果表明:相同电极线宽及厚度下,减小电极间距可提高填充因子,但同时会降低短路电流,因此需设计合理的电极间距,使填充因子与短路电流乘积最大;在相同电极厚度及电极遮光面积的前提下,减小电极线宽,可大幅缩小电极间距,从而在保证相同电极遮光面积(即相同短路电流)的前提下大幅提高填充因子。实验研究的聚光型GaInP/GaInAs/Ge多结电池在1000倍聚光条件下,电池填充因子为88.1%,光电转换效率为39.58%。 展开更多
关键词 聚光光伏 电极设计 电极线宽 电极间距 电极厚度
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GaN基LED外延材料缺陷对其器件可靠性的影响 被引量:1
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作者 蔡伟智 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期270-274,共5页
采用X光双晶衍射仪分析了GaN基发光二极管外延材料晶体结构质量并制成GaN-LED芯片,对分组抽取特定区域芯片封装成的GaN-LED器件进行可靠性试验。对比分析表明,外延晶片中的微缺陷与器件可靠性的关系密切;减少外延晶片中的微缺陷密度有... 采用X光双晶衍射仪分析了GaN基发光二极管外延材料晶体结构质量并制成GaN-LED芯片,对分组抽取特定区域芯片封装成的GaN-LED器件进行可靠性试验。对比分析表明,外延晶片中的微缺陷与器件可靠性的关系密切;减少外延晶片中的微缺陷密度有利于提高LED器件的可靠性。通过建立从外延片晶体结构质量、芯片光电参数分布到器件可靠性的分析实验方法,为GaN-LED外延材料生长工艺的优化和改善提供依据,达到预测和提高器件可靠性的目的。 展开更多
关键词 发光二极管 金属有机气相外延 回摆曲线 缺陷 可靠性
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PVD AlON缓冲层的GaN外延层生长
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作者 寻飞林 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第5期379-382,403,共5页
采用物理气相沉积(PVD)技术在4英寸(1英寸=2.54 cm)图形化蓝宝石衬底(PSS)上沉积4种AlN或AlON薄膜样品,使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在样品上外延生长GaN。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)与高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM... 采用物理气相沉积(PVD)技术在4英寸(1英寸=2.54 cm)图形化蓝宝石衬底(PSS)上沉积4种AlN或AlON薄膜样品,使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在样品上外延生长GaN。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)与高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)对GaN外延层进行表征分析。实验结果表明:在PSS上溅镀AlN缓冲层时,AlN/蓝宝石界面处的氧浓度决定GaN样品的生长模式。通入氧形成的AlON能够减少GaN晶体在PSS侧壁生长,提高GaN晶体质量。GaN/AlON或(AlN/AlON)/PSS结构的GaN的螺位错密度为4.40×10^7~5.03×10^7 cm^-2,刃位错密度为1.70×10^8~1.71×10^8 cm^-2;而GaN/AlN或(AlON/AlN)/PSS结构的GaN的螺位错密度为2.55×10^8~7.65×10^8 cm^-2,刃位错密度为1.38×10^10~2.89×10^10 cm^-2;GaN/AlN/PSS结构相比GaN/AlON/PSS结构的GaN位错密度高1~2个数量级。 展开更多
关键词 GAN ALON ALN 图形化蓝宝石衬底(PSS) 物理气相沉积(PVD)
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