基于螺旋流道水冷技术提出一种新的千瓦级包层功率剥离器结构,并对其散热性能进行了研究。首先,将该结构与传统水冷式包层功率剥离器及热沉吸热式包层功率剥离器对比,验证了其实用性与优越性。其次,通过研究螺旋流道参量,发现热沉初始温度对剥离器的散热性能无明显影响,大直径的螺旋冷却管道及合适的冷却水初始温度将有利于散热。最后,实验发现在优化条件下该剥离器能有效剥离4200W以下的包层功率。在剥离1000W包层功率时,该剥离器温度峰值为300.49K、温度谷值为284.29K、温差为16.2K;同等功率下,相比于上述传统剥离器,其温度峰值最多降低了15.1%,温度谷值最多降低了10.3%,温差最多缩小了73.4%。

通过严格耦合波分析方法考察了宽带偏振无关多齿谐振光栅反射镜的工艺容差性。理论分析显示,在1.62~1.76 μm波段范围内,当微纳谐振光栅的周期和厚度、调制形状、中间层厚度及缓冲层厚度等关键结构参数变化20 nm时,其对器件反射谱的影响几乎可以忽略不计。该结果表明此结构在现有工艺误差范围内表现出比较好的工艺容差性,从而有利于该器件的加工制备。

主要探讨了一种基于多层多齿谐振光栅结构的高性能偏振无关反射镜。得益于TE和TM偏振光泄漏模谐振的共存及相互作用,该器件在1.65~1.72 μm较宽的频谱范围内具有反射率大于97%、角度带宽约为24.6°、插入损耗小于0.25 dB、偏振相关损耗小于0.18 dB的优越性能。通过严格耦合波分析方法验证了此器件在现有工艺误差范围内具有较好的工艺容差性。

在光生电流远大于二极管反向饱和电流, 并联电阻为无穷大且二极管反向饱和电流与光强无关的假设条件下,理论上推导出全工况光伏组件输出特性预测模型,并采用Matlab/Simulink搭建了仿真系统.对单(多)晶硅光伏组件的实验与预测对比,表明模型可以准确预测组件在任意光强与温度下的输出特性,预测误差在6%以下.研究结果发现,相对于光强变化,温度变化对组件输出特性预测影响更大; 多晶硅组件预测难于单晶硅组件.对实际环境中单位光强与单位温度实时改变时的预测表明,组件输出主要由所受辐照总光强决定,而不是器件温度; 且需要根据外界情况调整组件的输出电压,以实现最大功率输出.

讨论了利用GaAs/AlxGa1－xAs多量子阱构成的一维光子晶体实现窄带滤波的原理.研究了外加电场下GaAs/AlxGa1－xAs多量子阱的激子吸收所导致的反常色散行为.研究发现,在反常色散材料的共振频率附近,存在一个较强色散且吸收很小的区域,该区域内的色散可以在PCs的带隙中产生一个窄的通频带,其对应的最大透过率约为0.73,全固态滤光器的带宽约为4.9 nm，并可利用外加电场进行调谐，这将为设计一种全新的固态滤波器提供指导.

实验研究了聚光太阳电池的输出开路电压随电池与透镜间距变化规律,结果发现开路电压随间距的变化出现了峰值;理论分析证实了此峰值是由于输出开路电压随间距成高斯分布,通过拟合实验结果发现最大输出电压为光聚焦到电池耗尽区。此外,实验结合理论分析,研究了最大输出开路电压随光照度的变化关系,得出最大开路电压随光强变化成对数关系。此项研究对于当前聚焦光伏系统的设计和研究具有重要的指导意义。