张金晶
- 作品数：13 被引量：6H指数：2
- 供职机构：渤海大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省科技厅基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信电气工程动力工程及工程热物理更多>>
- 太阳电池背反镜的吸收损耗性质研究
- 2016年
- 基于频域有限差分法和入射光场在平板型和织构型非晶硅电池内的传输过程,详细分析了Ag背反镜的吸收性质。研究表明:导模振荡吸收和表面等离子体共振吸收是两种电池结构Ag背反镜的主要吸收机制;在长波段,平板型电池结构的导模振荡吸收和表面等离子体共振吸收均较弱,其Ag背反镜的吸收很小(小于3%),而织构型电池结构可产生较强的导模振荡吸收和表面等离子体共振吸收,其Ag背反镜的吸收较大(某些特殊波长的吸收达50%);织构型电池结构可有效拓展入射光单程通过有源层被完全吸收的波长范围。
- 陆晓东赵洋王泽来宋扬张金晶
- 关键词：频域有限差分法太阳电池吸收损耗
- 体缺陷性质对晶硅电池暗I-V特性的影响
- 2016年
- 采用有限差分法等方法研究了晶硅材料体内不同类型缺陷对晶硅电池暗I-V特性的影响。研究表明:晶硅电池暗I-V特性的自然对数曲线可分为三个基本区域;随受主型、施主型和复合中心型缺陷密度的增加,电池的开路电压、短路电流、填充因子和效率等参数均发生退化;在反向偏压下,受主型缺陷的密度增加,不会引起不同偏压下晶硅电池暗电流的明显变化,但施主型和复合中心型缺陷密度大于某阈值时,会引起各偏压下晶硅电池暗电流出现明显变化;在正向偏压下,受主型缺陷可很好地保持晶硅电池暗I-V特性曲线基本性质,但施主型和复合中心型缺陷密度大于某阈值时,会导致晶硅电池暗I-V特性曲线的性质发生明显变化。
- 陆晓东宋扬王泽来赵洋张金晶
- 关键词：有限差分法晶体缺陷
- 非对称电极和绒面结构对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响
- 2016年
- 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。
- 陆晓东宋扬赵洋王泽来张金晶
- 底表面光栅结构对于红外热探测器效率影响的研究
- 2017年
- 红外热探测器利用敏感材料的电学特性,将吸收的热量转化为电信号由检测电路检出,但其吸收效率并不理想。利用底表面光栅结构的大反射率特性,促进红外探测器结构的二次吸收,可有效提高探测器的吸收效率。基于电磁场理论,分析了结构参数对红外光学吸收的影响,利用数值模拟的方法,并通过结构参数的优化使吸收结构在整个波长范围内平均吸收效率提高了近一倍。
- 吴元庆张金晶刘春梅陆晓东周涛
- 关键词：非制冷红外探测器光栅
- 光栅结构优化微测辐射热计性能的研究
- 红外探测器应用广泛,微测辐射热计作为其核心部件,普遍存在红外吸收率低的问题,使红外探测器的探测率受到影响。本文以光学激励结构提升微测辐射热计的红外吸收率,进而实现器件性能的优化目的。本文以表面等离激元为原理,重点研究光栅...
- 张金晶
- 关键词：微测辐射热计等离激元光栅氧化钒有限元
- 文献传递
- IBC太阳电池非均匀掺杂衬底结构参数的优化研究被引量：2
- 2016年
- 利用TCAD半导体器件仿真软件设计了一种具有非均匀掺杂衬底结构的N型插指背结背接触(IBC)单晶硅太阳电池。全面系统地分析了非均匀掺杂衬底结构的表面浓度和扩散深度对IBC太阳电池外量子效率、短路电流密度、开路电压、填充因子及转换效率的影响。仿真结果表明:非均匀掺杂衬底结构在一定程度上可提高IBC太阳电池的转换效率;非均匀掺杂衬底结构当扩散深度一定时,存在最优的表面浓度,使得IBC太阳电池的转换效率最高,且非均匀掺杂衬底结构的扩散深度越浅,最优的表面浓度越高。当扩散深度为1.9μm时,最优的表面浓度为3×1016cm-3,电池效率为22.86%;当扩散深度减小到1.1μm时,最优的表面浓度大于1×1018cm-3,电池效率大于23.092%。当非均匀掺杂衬底结构的表面浓度一定时,随着扩散深度的增大,IBC太阳电池转换效率随之降低。
- 周涛陆晓东吴元庆张金晶
- 关键词：背接触太阳电池衬底
- 利用光栅提高红外非制冷热探测器效率的研究
- 2016年
- 非制冷探测器的制备,最常用的方法是通过微机械加工在CMOS读出电路上制作悬桥来实现。传感器将吸收的热量转化为电压信号或电流信号变化由检测电路检出,但该结构吸收效率偏低。本研究提出了一种基于表面等离子体谐振吸收的红外探测器结构。分析了光栅及器件结构参数对红外光学吸收的影响,采用COMSOL软件仿真,研究了金属-介质-金属三明治结构红外探测器的吸收效率,并通过结构参数的优化使吸收结构对特定红外波段的吸收率达到98%以上,在整个波长范围内平均吸收效率达30.5%。
- 吴元庆张金晶刘春梅陆晓东周涛
- 关键词：非致冷红外探测器光栅结构优化
- 有源层表面性质对晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性的影响
- 2017年
- 利用有限差分法求解半导体器件基本方程,研究了表面悬键、杂质和缺陷对晶硅电池输出参数的影响。研究表明:当晶硅电池无体内缺陷和表面缺陷或当仅存在表面悬键、杂质和缺陷,且三者起施主型和受主型陷阱作用时,正向偏压下的晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线与理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线相同,但当正向偏压大于PN开启电压0.59V,晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线将偏离理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线,且偏离程度随表面悬键、杂质和缺陷浓度的增加而增大;当表面悬键、杂质和缺陷起复合中心作用时,晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线将偏离理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线;就对暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的影响而言,复合中心最大,施主型次之,受主型最小。
- 陆晓东宋扬王泽来赵洋张宇峰吕航张金晶
- 关键词：缺陷态有限差分
- 非晶硅太阳电池用Ag背反镜的吸收损耗
- 2016年
- 利用频域有限差分法,分析了两种典型非晶硅电池结构的Ag背反镜的吸收损耗。研究表明:平板型非晶硅电池Ag背反镜的损耗主要是由银材料的本征吸收和非晶硅有源层导模共振效应引起,而表面等离子体共振吸收使TM模的吸收峰峰值大于TE模的吸收峰峰值;织构型的非晶硅电池内部光场分布复杂,可在光垂直入射情况下,使TE模和TM模均在有源层中出现较强的导模共振效应,且TM模还可在Ag背反镜中激励起等离子体共振效应,从而使织构型非晶硅电池Ag背反镜的吸收谱表现为多峰值特性,且其吸收峰的峰值大于平板型非晶硅电池的吸收峰峰值。
- 陆晓东王泽来宋扬赵洋张金晶
- 关键词：非晶硅太阳电池吸收损耗频域有限差分法
- 体内和表面复合中心对单晶硅太阳电池电学性能的影响
- 2016年
- 利用TCAD半导体器件仿真软件详细地分析了体内和表面复合中心对产业化P型单晶硅太阳电池电学性能的影响。重点分析了当复合中心存在于太阳电池体内和表面时,电池内量子效率、暗电流及转换效率的变化特点。结果表明:对于单晶硅太阳电池,存在体复合中心临界密度(≈1×10^(13) cm^(–3))和表面复合中心临界密度(≈1×10^(12)cm^(–3))。当体内和表面复合中心密度分别小于其临界密度时,复合中心对太阳电池内量子效率、暗电流、短路电流密度、开路电压及转换效率的影响较小。但当体内和表面复合中心密度大于其临界密度时,随着体内和表面复合中心密度的增大,太阳电池电学性能随之显著降低。
- 周涛陆晓东吴元庆张金晶
- 关键词：单晶硅太阳电池内量子效率暗电流
