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TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会

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(CIGS)薄膜太阳电池具有效率高、弱光性能好、稳定不衰退等优点,是目前最具有前景的薄膜太阳电池之一。CIGS是一种四元化合物半导体,随着Ga/(In+Ga)比的不同,其带隙可以在1.04-1.67eV内连续可调。实验室中,使用三步蒸发法制备的... 详细信息

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池具有效率高、弱光性能好、稳定不衰退等优点,是目前最具有前景的薄膜太阳电池之一。CIGS是一种四元化合物半导体,随着Ga/(In+Ga)比的不同,其带隙可以在1.04-1.67eV内连续可调。实验室中,使用三步蒸发法制备的CIGS薄膜,由于在沉积过程中,In和Ga的扩散系数不同,最终形成具有"V"型双梯度带隙,而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。然而,实验室中,高温制备的CIGS薄膜的背梯度是相对比较缓的,并没有充分发挥背梯度的优势。此外,这个背梯度又不宜过陡,这是由于过陡的背梯度会带来大量的晶格缺陷,进而影响CIGS薄膜的器件性能。本文重点研究高温三步法背梯度对于CIGS太阳电池的影响,首先,采用wxAMPS软件研究背梯度对CIGS器件性能的影响,并结合理论分析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,通过对背梯度进行少量的Ag的掺杂,改善CIGS的器件性能。同时,使用XRD、XRF、SEM、Rama等表征手段,发现:少量Ag掺杂到CIGS薄膜中,能够明显的提高CIGS薄膜质量,并在合理掺杂基础上,成功的将CIGS的短路电流密度(Jsc)提高了10%以上。

关键词：太阳电池器件性能

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溅射功率对ZnMgO薄膜及其CIGS太阳电池的影响

溅射功率对ZnMgO薄膜及其CIGS太阳电池的影响

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TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会

作者：杜倩何志超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

CIGS薄膜太阳电池中,通常采用CBD沉积CdS作为缓冲层形成异质结。但由于CdS光学带隙较窄,且Cd有毒,所以ZnMgO以其无毒宽带隙连续可调引起人们的关注。本文通过射频磁控溅射工艺制备了ZnMgO薄膜及其RFZnMgO/CIGS异质结太阳电池,研究了溅... 详细信息

CIGS薄膜太阳电池中,通常采用CBD沉积CdS作为缓冲层形成异质结。但由于CdS光学带隙较窄,且Cd有毒,所以ZnMgO以其无毒宽带隙连续可调引起人们的关注。本文通过射频磁控溅射工艺制备了ZnMgO薄膜及其RFZnMgO/CIGS异质结太阳电池,研究了溅射功率对薄膜及其电池性能的影响。同时结合wxAMPS仿真软件研究了Zn MgO对器件性能影响的主要因素。

关键词：溅射功率 ZnMgO 太阳电池

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CsF后处理对CIGS薄膜电池的影响

CsF后处理对CIGS薄膜电池的影响

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TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会

作者：程世清张凯智张运祥何志超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

近年来,含重碱元素的氟化物(AlkF)的后沉积处理(PDTs)使CIGS太阳能电池的效率得到了大幅度提高。2013年Empa对在柔性衬底上低温共蒸法生长的CIGS进行KF的后处理,使器件效率达到20.4%。2016年,ZSW采用RbF及CsF的后处理,使CIGS器件效率的... 详细信息

近年来,含重碱元素的氟化物(AlkF)的后沉积处理(PDTs)使CIGS太阳能电池的效率得到了大幅度提高。2013年Empa对在柔性衬底上低温共蒸法生长的CIGS进行KF的后处理,使器件效率达到20.4%。2016年,ZSW采用RbF及CsF的后处理,使CIGS器件效率的世界纪录提升为22.6%。因此采用KF,RbF及CsF的后处理是实现CIGS器件性能提升的重要方法。虽然碱金属元素的掺杂可以促进器件效率的提升,但是其掺杂的微观机制还有待详细的研究。本文主要针对真空法CsF-PDT提升CIGS器件性能的微观机制进行研究,主要内容为:(1)研究CsF-PDT掺杂量的不同对CIGS薄膜表面化学组成,表面结构及表面电子态的影响。(2)研究CsF-PDT掺杂量的不同对CIGS吸收层内部元素分布情况的影响。(3)研究CsF-PDT掺杂量的不同对CIGS器件光电特性的影响。经研究发现CsF-PDT后,Cs元素主要分布于吸收层的前表面及背表面,而在吸收层内部的分布较少。同时,CsF掺杂使吸收层表面贫Cu,贫Ga,但In和Se含量不变。因此我们推断吸收层表面生成CsInSe2化合物,而且随着CsF掺杂量的增加,其厚度也在增加。通过对CsF-PDT后Cd处理的样品进行测试,发现随着CsF掺杂量的增加,吸收层表面Cd含量增加,从而吸收层表面生成CdCu+施主型替位缺陷增加,这有助于吸收层表面反型。同时,随着CsF掺杂量的增加,吸收层表面的价带进一步下移。以上两种情况都有助于减小界面复合,提升器件的Voc及FF,从而提升器件的效率。但是超量的CsF的掺杂又会造成吸收层表面CsInSe2层过厚,引起吸收缓冲层界面的电子势垒增加,使得载流子在吸收层内累积,加强了空间电荷区的复合,使器件效率下降。因此,CsF的掺杂的关键主要为控制吸收层表面的Cs含量,从而控制吸收层表面与CdS之间的电子势垒的高度及宽度。通过以上研究,我们得出了CsF-PDT提升CIGS器件性能的微观机制。

关键词： PDT 器件性能吸收层器件效率 CsF

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室外大气折射率结构常数实时测量研究

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遥测遥控 2022年第4期43卷 31-36页

作者：陆泽辉郭振锋孟森森刘波刘海锋林炜姚远郭盟南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350 南方海洋科学与工程广东重点实验室(珠海) 珠海519000

与传统的射频链路相比,自由空间光通信FSOC(Free Space Optical Communication)系统是对现有无线通信技术的有力补充,为了抑制大气湍流对信号光束带来的相位噪声和强度波动,有必要对通信信道状况进行实时监测。首先介绍了基于光斑质心... 详细信息

与传统的射频链路相比,自由空间光通信FSOC(Free Space Optical Communication)系统是对现有无线通信技术的有力补充,为了抑制大气湍流对信号光束带来的相位噪声和强度波动,有必要对通信信道状况进行实时监测。首先介绍了基于光斑质心漂移的大气折射率结构常数测量方法,利用大口径接收靶面和窄带滤光片,结合实时图像处理算法,实现了大气折射率结构常数的全天候实时监测。将大气折射率结构常数和光强闪烁指数进行了比较分析,测量结果表明它们的包络之间具有很好的线性关系,进一步验证了实时测量系统的可靠性。

关键词：光通信折射率结构常数实时监测光强闪烁

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带通采样星载AIS非相干接收机的FPGA实现

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电子技术应用 2018年第1期44卷 33-36页

作者：唐然吴虹程树军赵迎新南开大学电子信息与光学工程学院天津300350 天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室天津300350 天津七一二通信广播股份有限公司天津300462

针对星载船舶自动识别系统(AIS)接收机接收信号带宽窄、多普勒频偏大,以及系统复杂度要求低的特点,在FPGA上设计了一种带通采样的AIS非相干接收机,采用两级数字下变频结构来降低FPGA处理压力,并减少逻辑资源消耗;采用数字鉴频和低通滤... 详细信息

针对星载船舶自动识别系统(AIS)接收机接收信号带宽窄、多普勒频偏大,以及系统复杂度要求低的特点,在FPGA上设计了一种带通采样的AIS非相干接收机,采用两级数字下变频结构来降低FPGA处理压力,并减少逻辑资源消耗;采用数字鉴频和低通滤波的方法实现AIS信号的非相干解调。在AD9246+Xilinx xc4vlx80 FPGA的核心板上进行了AIS信号的解调测试,验证设计的正确性。该设计方案占用资源少,有利于AIS设备的小型化,并降低了硬件成本。

关键词：带通采样 GMSK 非相干解调数字鉴频 FPGA

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在s^(1/2)=4.03GeV的e^+e^-湮没中D_s^+单标记的研究及D_s^+D_s^-对产生截面的测定

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高能物理与核物理 2001年第6期25卷 465-475页

作者：白景芝班勇卞建国陈爱东陈光培陈宏芳陈和生陈江川陈鑫东陈宇陈元柏程宝森崔象宗丁慧良董燎原杜志珍高翠山高美丽高树琦顾建辉顾树棣顾维新郭子金过雅南韩世温韩缨何景棠何炬何康林何瑁衡月昆胡贵云胡海明胡敬亮胡琼辉胡涛黄秀萍黄光顺中国科学院高能物理研究所北京100039 北京大学技术物理系北京100871 中国科学技术大学近代物理系合肥230026 中国高等科学技术中心北京100080 山东大学物理系济南250100 武汉大学物理与电子信息学院武汉430072 华中师范大学粒子物理研究所武汉430079 杭州大学物理系杭州310028 上海交通大学应用物理系上海200030 南开大学物理学院天津300071 河南师范大学物理与信息工程学院新乡453002

利用北京正负电子对撞机 (BEPC)和北京谱仪 (BES) ,基于在质心系能量s=4.0 3GeV的e+ e-湮没中 ,D+ s 单标记的分析结果 ,测定了D+ s →K 0 K+ 和D+ s →K0 K+ 衰变的分支比。其结果Br(D+ s →K 0 K+ ) =(3.0 2± 0 .94±0 .91) ... 详细信息

利用北京正负电子对撞机 (BEPC)和北京谱仪 (BES) ,基于在质心系能量s=4.0 3GeV的e+ e-湮没中 ,D+ s 单标记的分析结果 ,测定了D+ s →K 0 K+ 和D+ s →K0 K+ 衰变的分支比。其结果Br(D+ s →K 0 K+ ) =(3.0 2± 0 .94±0 .91) % ,Br(D+ s →K0 K+ ) =(3.2 8± 1.2 2± 0 .94) %与世界平均值在误差范围内一致 .用π+ ,K 0 K+ ,K0 K+ 作为单标记 ,共观测到 94± 13个D+ s 事例 ,测得在e+ e-湮没中D+ s D-s 对产生的截面为σprodD+s D-s =45 1± 6 3± 118pb .

关键词：北京正负电子对撞机北京谱仪 Ds^+单标记分支比产生截面辐射修正奇异粲介子对 e^+e^-湮没衰变模式

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无镉铜铟镓硒薄膜太阳电池缺陷调控及界面优化

无镉铜铟镓硒薄膜太阳电池缺陷调控及界面优化

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第十一届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：刘玮薄膜光电子技术教育部工程研究中心光伏材料与电池国家重点实验室天津市太阳能高效利用重点实验室南开大学光电薄膜器件与技术研究所南开大学电子信息与光学工程学院

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池的无镉化是当前国际研究的焦点。特别是Zn-基无镉缓冲层,由于其带隙可调、成本效益和环境友好等优点,被认为是最有前途的无Cd缓冲层之一。其中,Zn1-xMgxO （ZMO）和Zn（O,S）(ZOS)可作为缓冲层和窗口层使用... 详细信息

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池的无镉化是当前国际研究的焦点。特别是Zn-基无镉缓冲层,由于其带隙可调、成本效益和环境友好等优点,被认为是最有前途的无Cd缓冲层之一。其中,Zn1-xMgxO （ZMO）和Zn（O,S）(ZOS)可作为缓冲层和窗口层使用,因此备受青睐和关注。然而,研究发现单独采用磁控溅射制备的ZMO薄膜作为缓冲层时,存在严重的元素扩散问题,这限制了器件性能的进一步提高。我们以薄层ZOS作为阻挡层,以抑制ZMO中Zn向CIGS吸收层的过度扩散,并通过实验与DFT计算相结合进一步揭示了Zn元素扩散引起的缺陷机制。结果显示,界面处适量的Zn起到了电荷补偿的作用,降低了带尾态,提高了CIGS器件的载流子收集能力。而过量的Zn掺杂会引入以Zn 、Zn 和Zn 为主的额外缺陷,恶化器件性能。最终,基于这些发现成功制备了效率为18.0%的无镉CIGS薄膜太阳电池,为无镉薄膜太阳电池的研究提供了理论支持。

关键词： CIGS太阳电池元素扩散界面复合 Zn-缺陷

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J/ψ→γγV(ρ,φ)衰变的实验研究

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高能物理与核物理 2000年第10期24卷 892-900页

作者：白景芝班勇卞建国陈爱东陈光培陈宏芳陈和生陈江川陈鑫东陈元柏程宝森初元萍崔象宗丁慧良戴又善董燎原杜志珍高翠山高树琦顾树棣过雅南郭子金韩世温韩缨何景棠何炬何康林何瑁贺翔衡月昆洪涛胡贵云胡海明胡敬亮胡琼辉胡涛黄光顺黄秀萍黄? 中国科学院高能物理研究所北京100039 北京大学技术物理系北京100871 中国科学技术大学近代物理系合肥230026 浙江大学物理系杭州310028 中国高等科学技术中心北京100080 山东大学物理系济南250100 武汉大学物理与电子信息学院武汉430072 华中师范大学粒子物理研究所武汉430070 上海交通大学应用物理系上海200030 南开大学物理学院天津300071 河南师范大学物理与信息工程学院新乡453002

利用北京谱仪 (BES)收集的 7 8× 1 0 6 J/ ψ事例 ,对J/ ψ→γγV(ρ,)衰变道中的η(1 43 0 )共振态进行了分析 .从J/ ψ→γγρ衰变模式得到其质量及衰变宽度分别为 1 43 1± 1 7MeV和 88± 2 8MeV ,衰变分支比Br(J/... 详细信息

利用北京谱仪 (BES)收集的 7 8× 1 0 6 J/ ψ事例 ,对J/ ψ→γγV(ρ,)衰变道中的η(1 43 0 )共振态进行了分析 .从J/ ψ→γγρ衰变模式得到其质量及衰变宽度分别为 1 43 1± 1 7MeV和 88± 2 8MeV ,衰变分支比Br(J/ ψ→γη(1 43 0 ) )Br(η(1 43 0 )→γρ) =(1 1± 0 5± 0 3 )× 1 0 - 4;而从J/ ψ→γγ衰变模式得到其质量及衰变宽度分别为 1 42 4± 1 5MeV和 73± 58MeV ,衰变分支比Br(J/ ψ→γη(1 43 0 ) )Br(η(1 43 0 )→γ) =(2 0± 1 0± 0 6)× 1 0 - 4.

关键词： J/Ψ 共振态介子胶子球衰变

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基于纯相位空间光调制器的复振幅调制研究

基于纯相位空间光调制器的复振幅调制研究

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中国光学学会2010年光学大会

作者：陈君赵星方志良南开大学现代光学研究所光电信息技术教育部重点实验室泰山学院物理与电子工程学院

纯相位空间光调制器由于其高光能利用率和高衍射效率而得到广泛的应用,但在实际应用中,有时需要对光束的振幅和相位同时进行调制。本文基于纯相位液晶空间光调制器通过调制相位传递函数的衍射效率,在正一级方向实现了对光束的复振幅调... 详细信息

纯相位空间光调制器由于其高光能利用率和高衍射效率而得到广泛的应用,但在实际应用中,有时需要对光束的振幅和相位同时进行调制。本文基于纯相位液晶空间光调制器通过调制相位传递函数的衍射效率,在正一级方向实现了对光束的复振幅调制。利用纯相位空间光调制器编码贝塞尔振幅调制螺旋相位结构并产生了环形光束,实验结果与理论值吻合,证明了基于纯相位空间光调制器复振幅调制方法的有效性。

关键词：纯相位空间光调制器复振幅调制螺旋相位环形光束

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可用于CIGS薄膜太阳电池的无镉缓冲层研究

可用于CIGS薄膜太阳电池的无镉缓冲层研究

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第七届粤港澳真空科技创新发展论坛暨2023年广东省真空学会学术年会

作者：刘玮薄膜光电子技术教育部工程研究中心光伏材料与电池全国重点实验室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

薄膜太阳能电池具有吸光系数高、稳定性高、温度系数低、带隙可调并能用于柔性衬底等独特优势,得到了广泛关注。在近十几年中,大量企业和研究机构的投入促使其技术迅速成长。传统CIGS电池采用硫化镉(CdS)作为缓冲层,其中镉会造成环境污... 详细信息

薄膜太阳能电池具有吸光系数高、稳定性高、温度系数低、带隙可调并能用于柔性衬底等独特优势,得到了广泛关注。在近十几年中,大量企业和研究机构的投入促使其技术迅速成长。传统CIGS电池采用硫化镉(CdS)作为缓冲层,其中镉会造成环境污染,不利于环保,因此,无镉缓冲层CIGS太阳能电池的开发成为全球CIGS太阳电池研究的热点。Zn(O,S)、Zn1-xSnxO、(Zn,Mg)O、In2S3是目前最被看好的无镉缓冲层,由于In为稀有金属比较难以获得,所以Zn基缓冲层在工业生产中具有更好的发展前景。此外,无镉缓冲层还具备比传统CdS的带隙宽且可调的特点,因此有效地减少对短波的吸收,增加光谱响应。当前的CIGS实验室无镉记录电池23.35%也是基于Zn基无镉缓冲层获得。为了获得效率更高、更环保、性价比更佳的CIGS薄膜太阳电池,本工作分别尝试以采用带隙连续可调的Zn(O,S)单层及ZnMgO/Zn(O,S)无镉双缓冲层薄膜取代传统结构中的CdS和i-ZnO,提升器件短波段响应,结合器件仿真,优化不同层间的能带匹配,从而有效减小界面复合,改善器件性能,将无镉CIGS薄膜太阳电池的效率提升到18.0%;进一步我们将Zn(O,S)应用于宽带隙吸收层,优化能带结构,有效提升开路电压。本工作为实现无镉缓冲层CIGS电池的工业生产提供了一定的理论与实验参考。

关键词： CIGS太阳电池无镉缓冲层模拟仿真带隙可调

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