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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • [2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)（第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议）- 美国夏威夷州威科洛亚村（2018.6.10-2018.6.15）] 2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)（第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议）- 减少玻璃衬底晶体硅薄膜太阳能电池的光学损耗

    摘要： 玻璃衬底上液相结晶硅薄膜太阳能电池的效率可达14.2%。虽然开路电压和填充因子已与晶硅电池相当，但由于光吸收不完全导致短路电流密度较低。本文通过实验和一维模拟分析了当前器件设计的损耗，揭示出15-20微米的薄吸收层厚度及平面玻璃-硅界面是造成光吸收不足的主要原因。重点讨论了界面织构（特别是正弦织构和平滑减反三维SMART织构）对这些损耗的改善潜力，可使玻璃-硅界面损耗相对降低至少40%。综合考虑电子界面质量后，SMART织构被认定为玻璃衬底液相结晶硅薄膜太阳能电池中最具前景的光管理织构方案。

    关键词： 光管理、薄膜太阳能电池、吸收增强、硅

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 飞秒激光丝化工程化黑色二氧化钛

    摘要： 我们提出一种方法，通过利用飞秒激光脉冲在空气中成丝区域的传播来制备黑色二氧化钛（TiO2）——一种极具前景的高效光催化材料。研究发现，在溶液和空气环境中经飞秒激光成丝处理的黑色TiO2，在400至2500纳米的宽光谱范围内均表现出显著增强的吸收能力。此外，这种改性黑色TiO2在微波波段也显示出一定程度的吸收增强。对处理后TiO2的结构和元素分析表明，其吸收增强主要归因于成丝作用诱导的晶体TiO2表层无序结构及掺杂杂质。我们的技术为制备具有宽光谱太阳能吸收能力的黑色TiO2提供了新途径，可广泛应用于光电子学和光化学领域。

    关键词： 飞秒激光成丝、无序表面、太阳能、二氧化钛、吸收增强、激光加工

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过纳米粒子交叉排列的超表面增强超薄非晶硅氢太阳能电池的吸收

    摘要： 氢化非晶硅（a-Si:H）太阳能电池存在与载流子迁移率和寿命相关的性能局限。因此，探索薄膜解决方案以实现光子光学吸收与载流子电学路径之间的平衡从而获得最佳厚度具有重要研究价值。本研究提出在交叉图案化ITO接触薄膜中插入一种基于纳米球填充十字结构的超表面。数值模拟表明，该结构通过超表面产生的共振效应使光生电流提升高达40%，且与入射光偏振方向无关。光操控机制将光线导入有源层和辅助层，既增强有效吸收又缓解了Staebler-Wronski效应。通过优选材料与参数，最终确定采用半径为220纳米的氧化锌纳米球。

    关键词： 非晶硅氢化太阳能电池，短路电流，超表面，吸收增强，纳米结构

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 采用三维光子带隙晶体背反射器的薄硅膜吸收增强研究

    摘要： 目前，薄膜硅太阳能电池的效率受限于硅材料固有的有限光吸收能力。通过采用高效背反射器将未吸收的光线重新定向回电池内部[1]，可显著提升其效率。本研究选取一种具有三维光子带隙特性的薄晶体[2,3]作为背反射器候选方案——该结构能在所有方向和偏振状态下阻断带隙范围内的光线传播?；谑笛榛竦玫纳⒏凑凵渎适輀4]，我们通过大量三维时谐麦克斯韦方程的有限元计算发现：即便极薄的硅基三维光子带隙晶体薄层，也能对全偏振态的宽带可见光实现全向反射。与2400纳米厚的硅薄膜相比，我们的研究结果显示在680-890纳米波段内，该结构使角度和偏振平均吸收率提升了近2.6倍。 研究发现三维逆向木堆光子晶体通过两种机制增强薄膜硅的光吸收：(i) 在阻带区域呈现近乎100%反射率的完美反射特性；(ii) 在多个离散波长处产生导模共振（如图1(a,b)所示）。将逆向木堆背反射器置于硅薄膜背面（保持电池长度不变并减轻薄膜太阳能电池质量）可有效提升吸收效率。如图1(c)所示，对于带有光子晶体背反射器的亚波长超薄吸收层，我们识别出两个导致离散波长处显著增强的物理机制：(i) 光子晶体布拉格衰减长度引发的导模共振[5]；(ii) 光子晶体表面有效缺陷产生的光场约束效应。

    关键词： 背反射器、薄硅膜、吸收增强、三维光子带隙晶体、太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [美国激光学会ICALEO? 2017：第36届国际激光与电光应用大会 - 美国佐治亚州亚特兰大市（2017年10月22日至26日）] 国际激光与电光应用大会 - 通过激光和等离子体处理降低硅太阳能电池的反射率

    摘要： 为确保光伏系统相比传统化石燃料的竞争力，必须降低光伏组件的生产成本并提高太阳能电池的效率。因此，通过激光和等离子体处理进行吸收优化来提升硅太阳能电池的结构效率。硅太阳能电池上的减反射层可减少电池表面反射，从而提高电池效率。为充分利用太阳辐射的能量潜力，必须进一步降低太阳能电池的反射率并最大化吸收率。为实现硅太阳能电池的最小反射和最大吸收，采用激光辐射和等离子体刻蚀方法对电池表面进行处理。激光辐射加工可在表面形成定义明确的周期性微结构，促进对太阳辐射中高能成分的吸收。随后的等离子体刻蚀工艺会在该微结构上形成纳米结构以降低反射率。这种表层结构的组合能在无需减反射层的情况下提升硅太阳能电池的效率。为达到最小反射和最大吸收效果，研究人员采用紫外/可见光谱仪和扫描电子显微镜，对通过浆料切割和金刚线切割的多晶硅片进行了激光与等离子体处理分析。

    关键词： 反射降低、激光处理、硅太阳能电池、等离子体处理、吸收增强

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 光伏中的超薄纳米吸收器：前景与创新应用

    摘要： 光伏装机量即将突破1太瓦大关，到本世纪中叶前将成为主要电力来源。这项技术已被证明具有持久耐用和高度灵活的特性，如今光伏组件已广泛应用于众多领域。这是整个行业取得的巨大成功，但将未来增长视为理所当然可能暗藏风险?？蒲Ъ医谝芽己粲跫铀俅葱虏⒔档统杀?。本文展示了如何利用仅数纳米厚的超薄吸收层与强光约束效应，开拓光伏技术的新应用场景。我们阐述了这种新型太阳能电池的基本原理，并通过光学模拟指出了对吸收层材料的要求。此外，我们还探讨了利用纳米吸收体太阳能电池架构独特光学特性的创新应用，例如光谱选择性光伏和可调光光伏窗户。

    关键词： 可切换太阳能电池、光谱选择性太阳能电池、吸收增强、超薄吸收层、非晶锗

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE国际发电系统与可再生能源技术会议(PGSRET) - 土耳其伊斯坦布尔(2019年8月26-27日)] 2019年国际发电系统与可再生能源技术会议(PGSRET) - 通过引入等离子体纳米粒子增强太阳能电池吸收的模拟研究

    摘要： 在现有的各种太阳能发电技术中，光伏技术因其使用便捷、高效且太阳能资源普遍可得而具有独特优势。太阳能电池效率是光伏技术实现广泛发电应用的关键。光子在活性介质中的吸收是提高光学生成速率（进而促进电子-空穴对产生）的必要前提之一。等离子体学——即对耦合电子-光子振荡现象的研究与调控——为满足这一需求提供了途径。本研究利用了局域表面等离子体共振（LSPR）在介质中固有的能量损耗特性。为验证该效应，我们通过银纳米球晶格评估了光学吸收率随纳米粒子半径变化的规律，并就电场作用机制及底层原理展开了讨论。

    关键词： 光伏技术、有限差分法、纳米技术、吸收增强、等离子体学、时域模拟、局域表面等离子体共振

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 纳米盘等离子体寡聚体中光学激发的量子力学研究

    摘要： 我们采用最先进的量子力学计算方法，研究了等离子体纳米盘寡聚体的光学激发特性。研究表明，构成参数（单个纳米盘的尺寸与本征光学性质）、构型参数（卫星纳米盘数量）以及卫星纳米盘的空间排布方式等因素，均会显著影响纳米盘寡聚体的光学特征。理论计算结果显示：相较于单个纳米盘，纳米盘寡聚体具有显著增强的吸收效应；同时，纳米盘寡聚体同分异构体的形成还会引发鲜明的光学调制现象。通过分析吸收光谱主峰对应的跃迁密度图，我们深入揭示了这些光学激发的本质特性。本理论研究获得的认知将为新型等离子体纳米盘寡聚体的设计提供重要指导。

    关键词： 量子力学计算、跃迁密度图、等离子体纳米盘寡聚体、吸收增强、光学激发

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019年第16届第四届光子学国际会议(GFP) - 新加坡, 新加坡 (2019.8.28-2019.8.30)] 2019年IEEE第16届第四届光子学国际会议(GFP) - 石墨烯近红外吸收增强实现高响应度光电探测

    摘要： 基于硅纳米盘的偶极共振干涉，实现了石墨烯的近红外强光捕获。这种超薄设计使有效产生光生载流子的活性区域成为可能，为小尺寸、高速且高响应度的光子探测开辟了新途径。

    关键词： 多极共振、吸收增强、石墨烯光电探测

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 光栅辅助双层石墨烯等离子体系统中可调谐多模耦合的理论分析

    摘要： 提出一种双层石墨烯混合系统，用于研究远红外频段的多模耦合现象。在金属光栅的辅助下，可同时激发上下层石墨烯表面等离激元与磁极化激元，实现电磁能量的选择性局域化。通过调节间隔层厚度，可在强耦合与弱耦合状态间实现相互转换，从而产生混合模式和拉比分裂。研究还通过改变石墨烯费米能级实现了多模耦合的动态调控。该混合耦合行为展现出独特的能量传递、多频带光捕获及模式分裂特性，经典耦合振子模型能很好地描述这些现象。本研究可为石墨烯基光-物质相互作用相关研究提供启发，所提出的混合系统为设计可调谐光学开关、热发射器、多频带吸收器、传感器等多种等离激元器件提供了良好范例。

    关键词： 石墨烯等离子体激元、能量转移、耦合振子模型、吸收增强、磁极化激元

    更新于2025-09-11 14:15:04