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第十届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：赵俊峰杨旭东张仲卿姚毅峰马静怡刘玮薄膜光电子技术教育部工程研究中心天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室南开大学电子信息与光学工程学院

晶硅异质结（Heterojunction technology,HJT）太阳电池具有结构简单、转换效率高、低光致衰减、温度系数低等优点。然而传统的HJT电池中由于p型a-Si:H薄膜带隙较小而存在的严重寄生吸收以及非晶硅和晶体硅之间存在的能带不匹配等问题,... 详细信息

晶硅异质结（Heterojunction technology,HJT）太阳电池具有结构简单、转换效率高、低光致衰减、温度系数低等优点。然而传统的HJT电池中由于p型a-Si:H薄膜带隙较小而存在的严重寄生吸收以及非晶硅和晶体硅之间存在的能带不匹配等问题,限制了HJT电池的进一步发展。因此寻找新型宽带隙材料替代非晶硅对提高器件效率具有重要意义。本工作基于课题组曾提出的化合物晶硅异质结电池HCT（Heterojunction with Compound Thin-layer）结构,用宽带隙化合物NiOx替代非晶硅,减少寄生吸收现象,从而有效提升短路电流。本文以氧化镍为靶材,采用反应溅射技术通过调控氧含量以及银掺杂量制备了NiO:Ag薄膜作为c-Si太阳能电池的空穴传输层,金属银离子掺杂有效的改变了氧化镍薄膜的组分,提高了Ni/Ni的比例,降低了NiOx和晶硅之间的接触电阻。此外,还通过UV/O以及高温退火等手段对NiO:Ag薄膜进行后处理优化,一方面提高了NiO:Ag薄膜的结晶性,另一方面改善了NiO:Ag薄膜表面存在的颗粒状团簇和界面缺陷等问题,同时也将薄膜内存在的Ag单质氧化成Ag+,增大载流子浓度,降低界面势垒高度,进而增强载流子的扩散和隧穿效应。所构建的c-Si/NiO:Ag异质结太阳电池的短路电流从33.2 mA/cm提高到38.4 mA/cm,转换效率达到14.4%。

关键词：化合物晶硅异质结电池 NiOX:Ag薄膜 UV/O3处理

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宽带隙CIGS器件性能提升研究

宽带隙CIGS器件性能提升研究

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第十届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：刘玮南开大学电子信息与光学工程学院薄膜光电子技术教育部工程研究中心天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室

相比常规窄带隙(0.5)或者超高温基底(>600℃)工艺[1-2]。本工作分别采用蒸发前预置层Ag(AAC<0.1)以及双缓冲层方式改善宽带隙(GGI≈0.6)CIGS吸收层晶体质量和界面复合问题,结果表明:(1)Ag预置层的添加可以在制备薄膜时优先在预置... 详细信息

相比常规窄带隙(<1.2 eV)铜铟镓硒(CIGS)太阳电池,宽带隙CIGS(～1.4 eV)有利于更好的匹配太阳光谱,具备实现更高效率的潜力,当前带隙范围在1.35-1.45e V的CIGS电池转换效率可以达到15%-18%,普遍采用大量Ag引入(AAC>0.5)或者超高温基底(>600℃)工艺[1-2]。本工作分别采用蒸发前预置层Ag(AAC<0.1)以及双缓冲层方式改善宽带隙(GGI≈0.6)CIGS吸收层晶体质量和界面复合问题,结果表明:(1)Ag预置层的添加可以在制备薄膜时优先在预置层的表面形成AgInSe2相,消除背接触位置细碎晶粒的生成,降低背表面处的复合,并且减缓最终薄膜的背梯度;同时Ag离子较强的扩散速率对于薄膜整体结晶性也得到改善,最终通过Ag掺杂提升宽带隙电池的开路电压和短路电流,并在一定程度上抑制了界面复合。(2)通过采用化学水浴法制备低电子亲合势Zn(O,S)及超薄CdS作为双缓冲层,与宽带吸收层界面形成良好"spike"结构,并通过制备超薄CdS改善Zn(O,S)与窗口层之间较大的能带偏移,从而显著减少界面复合,获得784 mV的高开路电压,转换效率达到15.53%。

关键词：宽带隙太阳电池 Ag掺杂背梯度界面复合

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一种基于PLC的高速远程控制果蔬智能分选技术研究

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保鲜与加工 2021年第12期21卷 111-117页

作者：张颖程如岐陈绍慧南开大学电子信息与光学工程学院天津300071 天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室天津300071 天津市农业科学院信息研究所天津300192

果蔬分选是农业果蔬产后不可缺少的重要环节,以可编程逻辑控制技术为核心的自动化生产线为现代农业的智能化发展提供了新途径。为提高果蔬的分选效率,减少本地分选的人工成本,将数据采集、数据处理、无线通讯、智能控制等技术深度融合,... 详细信息

果蔬分选是农业果蔬产后不可缺少的重要环节,以可编程逻辑控制技术为核心的自动化生产线为现代农业的智能化发展提供了新途径。为提高果蔬的分选效率,减少本地分选的人工成本,将数据采集、数据处理、无线通讯、智能控制等技术深度融合,研究一种可远程控制的果蔬智能分选机制,并通过可编程逻辑控制器(PLC)自动化数据采集与机械控制和.NET Core架构的分布式网络控制方法两方面对远程控制分选方案进行研究,配合合适的糖度-质量等果蔬品质模型,实现高速远程在线果蔬智能分选。基于该分选技术的软硬件方案进行试验,对控制策略和分选精确度进行仿真。结果表明,与传统的果蔬分选技术相比,该系统从系统成本、反应速度、分拣精度、管理效率等方面均有优势,果蔬分选精度能达93%以上,可以实现远程故障排查,节省了人工成本,具有推广应用价值。

关键词：果蔬分选可编程逻辑控制无损化分级智慧农业远程控制

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净化柴油机尾气的Sm(Y,Tb)Mn2O5莫来石氧化NO的机理研究

净化柴油机尾气的Sm(Y,Tb)Mn2O5莫来石氧化NO的机理研究

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中国化学会第30届学术年会

作者：李好博陈海军卢峰王卫超南开大学电子信息与光学工程学院天津市南开区卫津路94号370001 中国科学院大连化物所辽宁省大连市中山路457号116023

快速选择性催化还原(fast-SCR)技术是柴油机尾气氮氧污染物净化处理的有效手段,其核心是利用铂金催化剂把NOx转化成对环境没有污染的氮气。我们以前的工作[1]发现,锰基莫来石氧化物A(Sm,Gd)Mn2O5和铂金相比具有很大的转换优势。但是如...

快速选择性催化还原(fast-SCR)技术是柴油机尾气氮氧污染物净化处理的有效手段,其核心是利用铂金催化剂把NOx转化成对环境没有污染的氮气。我们以前的工作[1]发现,锰基莫来石氧化物A(Sm,Gd)Mn2O5和铂金相比具有很大的转换优势。但是如何理解莫来石氧化物高效的催化活性,目前位置,并没有很好的研究。

关键词：

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Tl-2212薄膜在超导凝聚过程中低频区的电磁响应

Tl-2212薄膜在超导凝聚过程中低频区的电磁响应

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第十一届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会

作者：马永昌赵捷刘庆锁阎少林天津理工大学材料科学与工程学院天津300384 南开大学电子信息与通信系天津300071

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Zn(O,S)缓冲层中杂相的研究及其对CIGS太阳电池的影响

Zn(O,S)缓冲层中杂相的研究及其对CIGS太阳电池的影响

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第七届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会

作者：杜倩张凯智张运祥程世清周志强刘芳芳孙云刘玮南开大学电子信息与工学工程学院光电子薄膜器件与技术研究所天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室

黄铜矿结构的铜铟镓硒(CIGS)太阳电池具有转换效率高、可见光吸收系数高、带隙可调、抗辐照能力强等优点。在传统CIGS电池结构中是以CdS作为缓冲层,然而有毒的重金属Cd元素限制了CIGS太阳电池的市场大规模生产。其次,CdS缓冲层带隙较窄(... 详细信息

黄铜矿结构的铜铟镓硒(CIGS)太阳电池具有转换效率高、可见光吸收系数高、带隙可调、抗辐照能力强等优点。在传统CIGS电池结构中是以CdS作为缓冲层,然而有毒的重金属Cd元素限制了CIGS太阳电池的市场大规模生产。其次,CdS缓冲层带隙较窄(约2.4 eV),在短波处有明显的光响应损失。因此寻找可替代CdS的无镉缓冲层材料是当前研究的热点。为了满足真空工艺的连续化生产,这里采用磁控溅射法制备Zn(O,S)缓冲层。通过探究通氧量对Zn(O,S)缓冲层薄膜的影响,我们发现:在改变通氧量的过程中,对Zn(O,S)薄膜性质的影响以及其中间相微观结构的改变。发现随着通氧量的逐渐增大,薄膜的沉积速率逐渐变慢,薄膜的粗糙程度逐渐变大,S/(S+O)的比值逐渐变小。在低通氧量下(0.1 sccm)会产生Zn S杂相;当通氧量为0.2 sccm时,此时Zn(O,S)缓冲层为Zn(O,S)单一相;而在高通氧量下(>0.3sccm)时,会产生SO32-和SO42-杂相,从而成为俘获载流子的缺陷,衰减载流子寿命,从而恶化器件性能。此外,我们还揭示出Zn(O,S)缓冲层内部杂相与AB界面的导带失调值的关系,即:从缓冲层的角度,器件的整体性能是这两者综合的结果。在低通氧量(<0.3 sccm)的条件下,器件性能主要受缓冲层与吸收层的界面导带失调值影响;而在高通氧量下(0.4 sccm),器件性能主要受缓冲层内部的过量的硫酸盐和亚硫酸盐杂相影响,这些过量杂相的存在,弱化了缓冲层的半导体特性,进而降低了器件性能。因此,在制备其他缓冲层材料时,仍需考虑到薄膜内部杂相与界面CBO值的关系,从而进一步优化整体的电池器件性能。

关键词： CIGS太阳电池无镉缓冲层 Zn(O,S)薄膜杂相通氧量

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可变带隙化合物薄膜材料Zn(O,S)在CIGS薄膜电池与硅基异质结电池中的应用

可变带隙化合物薄膜材料Zn(O,S)在CIGS薄膜电池与硅基异质结电池...

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TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会

作者：刘玮南开大学电子信息与工学工程学院光电子薄膜器件与技术研究所天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室

Zn(O,S)材料以其无毒、宽带隙、且资源丰富、同时带隙值可连续调节调(随着S/(S+O)比变化,带隙在2.8-3.6 eV可调)的优势,成为铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池中最有前景的无镉缓冲层材料。本文利用溅射法制备Zn(O,S)薄膜作为CIGS太阳电池的... 详细信息

Zn(O,S)材料以其无毒、宽带隙、且资源丰富、同时带隙值可连续调节调(随着S/(S+O)比变化,带隙在2.8-3.6 eV可调)的优势,成为铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池中最有前景的无镉缓冲层材料。本文利用溅射法制备Zn(O,S)薄膜作为CIGS太阳电池的缓冲层,并结合通过wxAMPS仿真结果,研究了Zn(O,S)厚度等材料性能变化对于其器件性能的影响。最终减小界面缺陷,降低短波光损失,从而提升器件性能。此外,我们还尝试将Zn(O,S)薄膜作为晶硅异质结太阳电池背场电子传输层,配合低功函数金属Mg,形成Zn(O,S)/Mg无掺杂复合电子传输层,并通过元素配比调节Zn(O,S)材料能带结构,实现与n-Si最优的能带匹配,率先实现了Si/Zn(O,S)硅基化合物异质结太阳电池,获得了16.1%的转化效率。同时,我们也结合器件仿真结果证实,SiNx/p+:c-Si/n-Si/Zn(O,S)/Mg结构太阳电池有超过24%的转化效率。以上研究表明,可调带隙的化合物Zn(O,S)薄膜不仅适合于无镉CIGS薄膜太阳电池,而且也可与晶硅形成化合物晶硅异质结太阳电池。这一结果为未来发展高质量异质结太阳电池提供了较高的的参考性。

关键词：化合物薄膜太阳电池 O,S 异质结电池

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基于IMU的移动机器人精确角度获取方法

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闽江学院学报 2017年第2期38卷 20-27页

作者：陈新伟孟祥刚阙雅静汪星一陈瑶郑美香闽江学院计算机科学系福建福州350108 福建省信息处理与智能控制重点实验室福建福州350108 南开大学电子信息与光学工程学院天津300350 广东工业大学计算机学院广东广州200061

IMU(inertial measurement unit)在移动机器人精确角度获取中存在测量精度低、噪声大等问题.通过分析IMU角速度随机误差,建立AR(1)噪声模型,在此基础上结合卡尔曼滤波方法构建滤波器,再通过将随机运动分解为小时间片段内的匀角速度运动... 详细信息

IMU(inertial measurement unit)在移动机器人精确角度获取中存在测量精度低、噪声大等问题.通过分析IMU角速度随机误差,建立AR(1)噪声模型,在此基础上结合卡尔曼滤波方法构建滤波器,再通过将随机运动分解为小时间片段内的匀角速度运动,将上述滤波器的应用从匀转速角度数据获取扩展至了任意随机运动角度的获取,并可实现角度值的预测.实验结果显示,应用该算法,匀速运动360°后的累积误差为5.5°,随机运动30 s后的累积误差为2.2°.

关键词：惯性测量精确角度噪声模型移动机器人

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听!有一朵芬芳的茉莉,溢满心田——混声合唱《茉莉花》有感

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速读（下旬） 2018年第8期 8-8页

作者：邱丽娜南开大学电子信息与光学工程学院 300350

一丝纯净得不掺杂任何杂质的哼鸣,伴随着混声声部次第的叠加,由弱及强,直至一株淡淡的茉莉从薄暮中飘进我们的视野,初露朵芽……当四个声部将和声和力度推至高潮进而如失重般弱下,所有的期待,只为托起那宁静背景中一缕缥缈的声线——而...

一丝纯净得不掺杂任何杂质的哼鸣,伴随着混声声部次第的叠加,由弱及强,直至一株淡淡的茉莉从薄暮中飘进我们的视野,初露朵芽……当四个声部将和声和力度推至高潮进而如失重般弱下,所有的期待,只为托起那宁静背景中一缕缥缈的声线——而我,不知在这种宁静中多少次接过大家的重托,带着自己对茉莉芬芳的体会,将中国的象征——茉莉花,和合唱团的小伙伴们一起,一遍遍演绎着属于我们自己的芬芳.

关键词：

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Ag掺杂对CIGS背梯度的影响

Ag掺杂对CIGS背梯度的影响

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第七届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会

作者：张运祥胡朝静程世清何志超刘芳芳周志强刘玮孙云南开大学电子信息与工学工程学院光电子薄膜器件与技术研究所天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室

铜铟镓硒(Cu（In,Ga）Se)薄膜太阳电池具有效率高、弱光性能好、稳定不衰退等优点,是当前最具有前景的薄膜太阳电池之一。铜铟镓硒薄膜是一种由铜、铟、镓和硒四种元素化合成的四元化合物半导体,其根据不同的Ga/（In+Ga）比,带隙可以在1... 详细信息

铜铟镓硒(Cu（In,Ga）Se)薄膜太阳电池具有效率高、弱光性能好、稳定不衰退等优点,是当前最具有前景的薄膜太阳电池之一。铜铟镓硒薄膜是一种由铜、铟、镓和硒四种元素化合成的四元化合物半导体,其根据不同的Ga/（In+Ga）比,带隙可以在1.04-1.67eV内连续可调。正是由于这种特性,人们在制备CIGS的过程中,有意将之调节成"V"型双梯度带隙,而其中的背梯度会形成一个指向Mo背电极的内建电场。这个内建电场能够促进载流子的漂移运动,使载流子向低能运动,增加了载流子输运能力,进而增加了光电流,降低了载流子的复合,最终提高CIGS电池的转换效率。为了形成比较强的内建电场,更容易促进载流子的收集,需要较高的背梯度。然而,过陡的背梯度又会造带来大量的晶格缺陷,引起内部严重的体复合,进而影响CIGS薄膜的器件性能。本文重点研究Ag掺杂对高温三步法制备的CIGS吸收层背梯度的影响。首先,采用wxAMPS软件研究背梯度对CIGS器件性能的影响,并结合仿真结果提出一种适合高温沉积的新的背梯度结构。其次,基于理论分析模型,通过CIGS薄膜进行Ag的背表面掺杂,实现对CIGS器件性能的改善。同时,使用XRD、XRF、SEM、Rama等表征手段进行分析,发现:少量Ag掺杂到CIGS薄膜中,能够明显提高CIGS薄膜的质量,并在合理掺杂基础上,成功的提高了CIGS的短路电流密度。

关键词： Cu(In,Ga)Se2 背梯度 Ag 短路电流密度

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