1 广西医科大学 生命科学研究院 生物医学光子学研究中心, 南宁 530021
2 中山大学 电子与信息工程学院 光电材料与技术国家重点实验室, 广州 510006
基于X-切绝缘体上薄膜铌酸锂平台, 提出并设计了一种高耦合效率的切趾一维光栅耦合器。采用非晶硅覆盖层材料, 结合亚波长光子晶体等效方案和遗传算法增强光栅耦合效率。在中心波长1550nm处, 光栅的峰值耦合效率为-1.08dB, 通过引入底部金属反射镜可进一步提高至-0.53dB, 其1dB带宽约为61nm。
铌酸锂 光栅耦合器 非晶硅 高耦合效率 lithium niobate grating coupler amorphous silicon high coupling efficiency
2上海交通大学物理与天文学院, 上海 200240
利用非晶硅纳米圆柱团超表面,模拟实现了可见光波段的双峰近完美吸收效应。采用离散偶极子近似法,研究了电偶极、磁偶极和电四极对纳米圆柱团超表面散射截面的贡献。模拟分析了非晶硅纳米圆柱团超表面的透射、反射和吸收光谱和电场分布,调整电偶极、磁偶极和电四极米氏共振光谱使其重合并产生相干耦合作用,进而产生电场局域增强效应,实现可见光波段双峰近完美吸收效应,且其对入射角不敏感。非晶硅纳米圆柱团超表面双峰近完美吸收效应具有低损耗、角度不敏感等特性,有望被应用于光学隔离、能量采集等纳米光子学领域。
表面光学 米氏共振 近完美吸收 超表面 非晶硅 光学学报
2021, 41(22): 2224001
1 西华师范大学物理与空间科学学院,南充 637000
2 蓬安金石光电科技有限公司,南充 637800
3 南充云途科技有限公司,南充 637000
光伏发电技术中,非晶硅薄膜太阳能电池由于其高透光性、弱光发电、价格低廉等优势被广泛使用。在工业化量产中通过背电极面积优化以提高非晶硅薄膜太阳能电池发电效率等性能的研究还未见报道。本文以蓬安金石光电科技有限公司的5020-9型电池为研究对象,探讨了在PECVD镀膜工艺和背电极丝网印刷方式下背电极设计对非晶硅太阳能电池性能的影响。结果表明,在限定外形尺寸为50 mm×20 mm且必须为9结(PIN结)串联的条件下,背电极优化后的电池表现出较好的光电转化性能,其短路电流、开路电压、最大功率、填充因子平均值分别为7.13 mA、7.04 V、12.41 mW、25.36%。相比于原设计方案,短路电流在原基础上提高约47%,良品率提高约58%。本文还指出集成型电池背电极设计的基本原则: 尽量保证各单结背电极面积相等,以提高整体电流匹配程度; 优化激光蚀刻线相对位置提高活性区面积。
背电极 非晶硅太阳能电池 电流匹配 良品率 光电转化性能 back electrode a-Si solar cell current matching qualification rate photoelectric conversion performance
昆山龙腾光电股份有限公司, 江苏 昆山, 215301
提出了一种新的低功耗TFT-LCD设计, 该TFT结构具有不同以往的彩色滤光片结构, 并带有减薄后的图形化钝化层, 使得液晶电场的操作效率增加, 并减少电场的耗损。该设计的光学特性使用了数值分析方法来加以仿真, 仿真结果指出新显示屏的操作电压比传统显示屏更低, 进而整体功耗被降低。实际样品的功耗测量结果也与仿真结果相符。
低功耗 非晶硅 薄膜电晶体 液晶显示屏 结构设计 low power consumption a-Si TFT LCD architecture design
1 上海交通大学 电子与通信工程学院 电子工程系, 上海 200240
2 昆山龙腾光电股份有限公司, 江苏 昆山 215301
为了让液晶分子受电场转动的效率增加, 并减少钝化层对电场的耗损, 本文对具宽窄视角可切换功能的液晶显示屏提出几种低功耗新设计。首先采用新型低电压液晶, 在彩膜的制程顺序上做改动, 并对 TFT 侧玻璃基板上的绝缘钝化层进行图案化减薄。减薄的设计方案有两种, 一种是直接在钝化层上做部分减薄留下一些剩余厚度, 另一种是用 SiOx 层取代钝化层的剩余厚度。设计变更后的透过率与电场特性使用了数值分析方法加以仿真。仿真结果表明: 使用低电压液晶能使原有架构的饱和电压从 5.4 V 降低到 4.3 V, 结合减薄新设计可以分别再降低 9.30%与13.95%。液晶饱和电压的降低表明节能新架构的液晶操作电压会比原有架构更低, 进而面板上的整体功耗降低, 达到了宽窄视角可切换低功耗液晶显示屏的需求。
低功耗 非晶硅 宽窄视角切换 架构设计 low power consumption a-Si LCD LCD hybrid viewing angle architecture design
1 武汉软件工程职业学院，湖北 武汉 430223
2 华中科技大学 激光加工国家工程研究中心，湖北 武汉 430074
利用1 064 nm MOPA光纤激光器对非晶硅薄膜太阳能电池制备工序中的激光清边工序进行了实验研究，探讨了激光器脉冲宽度、填充线间距、扫描速度等工艺参数对加工效果的影响。在脉冲宽度100 ns，重复频率80 kHz，填充线间距35 μm，输出功率比100%，扫描速度3 500 mm/s，光斑交叠比wx＝0.83，wy＝0.88的参数下，获得了清边区表面理想，电阻值＞1 000 MΩ的良好清边效果。
非晶硅薄膜太阳能电池 激光清边 工艺参数 a-Si∶H thin film solar cell laser edge cleaning processing parameters
运城学院 物理与电子工程系 , 山西 运城 044000
使用AFORS-HET软件模拟研究HIT太阳电池能带结构, 讨论了发射区p型反转层的形成及影响因素, 及其对电池性能的影响。结果表明: 在n型单晶硅内, 与p型非晶硅异质结界面处, 形成p型反转层;p-Si∶H的掺杂浓度可调节费米能级位置, 进而影响反转层的形成。HIT电池类似于p-n同质结电池, p型反转层作为太阳电池发射层, 对太阳电池的性能起决定性作用。
模拟 氢化非晶硅 反转 AFORS-HET AFORS-HET simulation HIT HIT a-Si∶H inversion
1 江西科技学院 协同创新中心, 江西 南昌 330098
2 南昌大学 光伏研究院, 江西 南昌 330031
3 浙江正泰太阳能科技有限公司, 浙江 杭州 310053
采用低压化学气相沉积方法在玻璃衬底上制备了B掺杂的ZnO(BZO)薄膜, 通过氢退火对BZO进行处理, 然后作为前电极进行了非晶硅薄膜太阳能电池的制备及性能研究。结果表明: 在氢气气氛下退火后, BZO薄膜的载流子浓度基本无变化, 但Hall迁移率显著提高, 这使得BZO薄膜的导电能力提高; 当采用厚度较小、透光率较高的BZO薄膜进行氢退火后作为前电极结构时, 非晶硅薄膜太阳能电池的短路电流密度提高0.3~0.4 mA/cm2, 电池的转化效率提高0.2%。实验结果可为通过优化前电极结构来提高非晶硅薄膜太阳能电池转化效率提供一种简易的方法。
BZO薄膜 前电极 透光率 非晶硅薄膜太阳能电池 转化效率 BZO thin film front contact transmittance amorphous silicon thin film solar cells conversion efficiency
1 南昌大学光伏研究院, 江西 南昌 330031
2 南昌大学理学院, 江西 南昌 330031
3 东南大学毫米波国家重点实验室, 江苏 南京 210096
以SiH4和H2作为气源, 采用热丝化学气相沉积法制备a-Si∶H薄膜钝化c-Si表面, 采用准稳态光电导法和I-V法分析了工艺参数对钝化效果的影响, 采用C-V法和深能级瞬态谱法对钝化后硅片表面的缺陷态进行测试。实验结果表明, 在频率为200 kHz时, 表面复合速率为54 cm/s的硅片的表面缺陷态密度为1.02×1011 eV-1·cm-2, 固定电荷密度为6.12×1011 cm-2; 本征a-Si∶H对硅片表面的钝化效果是由该薄膜在硅片表面引入的氢对应的键终止以及由其引入的固定电荷形成的场钝化效应共同决定的; 本征a-Si∶H钝化后硅片表面的深能级缺陷特征是电子陷阱, 激活能、俘获截面以及缺陷浓度分别为-0.235 eV、1.8×10-18 cm2、4.07×1013 cm-3。
薄膜 非晶硅钝化 表面缺陷 激活能 俘获截面 激光与光电子学进展
2017, 54(12): 121603
