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液晶材料在有机光伏器件中的应用研究进展 被引量：1
1
作者 马恒 姜璐璐 +2 位作者 李萌 李晨希 蒋玉荣 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期653-660,共8页
液晶材料应用于有机半导体器件是近年该领域的研究热点之一。文章就液晶材料的半导体性质以及在有机光伏器件中的应用进行文献调研和述评。介绍了有机太阳能电池的基本原理、器件结构和液晶基本知识。分析了液晶分子自身作为给体或受体... 液晶材料应用于有机半导体器件是近年该领域的研究热点之一。文章就液晶材料的半导体性质以及在有机光伏器件中的应用进行文献调研和述评。介绍了有机太阳能电池的基本原理、器件结构和液晶基本知识。分析了液晶分子自身作为给体或受体材料的研究现状,同时,对液晶材料作为添加剂在有机光伏器件中的应用进行了调查。结论认为,基于有机成分的液晶分子由于自身的有序性,在有机半导体器件制备过程中充当活性材料,有利于生成的激子解离和载流子的输运。作为添加剂,液晶分子参与诱导活性材料有序结晶,改善异质结界面及微观结构,同样提高激子解离效率和载流子输运能力。两者都能够有效提高有机光伏器件的转换效率。最后,对基于液晶材料的有机光伏器件的研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 太阳能电池 液晶 有序性 诱导结晶 有机半导体
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光伏并网逆变器复合式孤岛检测方法 被引量：14
2
作者 高金辉 程静 杨海波 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期122-126,共5页
孤岛检测是分布式光伏发电并网时存在的一个重要问题。在传统被动式孤岛检测方法和主动电流幅值偏移法的基础上,结合两者的优势,提出了一种新的复合式孤岛检测方法,并详细介绍了该方法的工作原理与实现过程。结合IEEE.Std.2000-929标准... 孤岛检测是分布式光伏发电并网时存在的一个重要问题。在传统被动式孤岛检测方法和主动电流幅值偏移法的基础上,结合两者的优势,提出了一种新的复合式孤岛检测方法,并详细介绍了该方法的工作原理与实现过程。结合IEEE.Std.2000-929标准中的技术规范,对新方法进行了仿真和实验研究。仿真与实验结果表明,在逆变器输出与负载功率平衡且负载呈阻性时,新的孤岛检测方法不仅可以快速检测出孤岛、实现无检测盲区、不会影响电网质量,而且能够减小对光伏发电系统输出功率的影响。 展开更多
关键词 孤岛检测 并网 逆变器 光伏发电系统 仿真
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一种新型光伏系统最大功率跟踪算法的研究 被引量：23
3
作者 高金辉 唐静 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第23期21-24,29,共5页
为了能够更有效地提高光伏发电系统的最大输出功率,根据光伏阵列的输出特性,建立了光伏阵列的数学模型。在变步长电导增量法(INC)的基础上,提出了一种通过极值点判断系统的工作步长是固定步长模式还是变步长模式,并且能根据系数N自动调... 为了能够更有效地提高光伏发电系统的最大输出功率,根据光伏阵列的输出特性,建立了光伏阵列的数学模型。在变步长电导增量法(INC)的基础上,提出了一种通过极值点判断系统的工作步长是固定步长模式还是变步长模式,并且能根据系数N自动调节步长大小来跟踪最大功率点的新型最大功率跟踪控制算法(MPPT)。在Matlab/Simulink环境下进行了仿真验证,仿真和分析结果表明在日照强度迅速变化时,与传统变步长电导增量法相比,该新型算法明显缩短了系统的跟踪时间,并且较好地抑制了系统在最大功率点附近的波动现象,有效提高了系统的跟踪速度和精度,且输出功率增加了3.4%左右。 展开更多
关键词 光伏发电系统 电导增量法 极值点 工作步长模式 最大功率跟踪
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光伏电池新型仿真模型及MPPT控制器的研究 被引量：10
4
作者 高金辉 邢倩 马高峰 《电测与仪表》 北大核心 2014年第17期107-111,共5页
针对光伏电池通用仿真模型复杂、难懂等问题,基于Matlab/simulink提出一种对光伏电池中几个重要参数进行模块化处理的新型仿真模型,该模型简单、明了且可以清晰的得到不同温度和光照强度对光伏电池参数的影响。并结合新型的MPPT跟踪方法... 针对光伏电池通用仿真模型复杂、难懂等问题,基于Matlab/simulink提出一种对光伏电池中几个重要参数进行模块化处理的新型仿真模型,该模型简单、明了且可以清晰的得到不同温度和光照强度对光伏电池参数的影响。并结合新型的MPPT跟踪方法,通过判断dU×dP的符号,系统在外界环境变化时,只需经过2个判断即可准确得到系统工作位置,快速跟踪到最大功率点。最后在Matlab/simulink环境下仿真验证本模型不仅可以准确还原光伏电池的I-U特性曲线,通过与新型跟踪方法结合,明显缩短了系统的跟踪时间,减弱了系统在最大功率点的振荡现象。 展开更多
关键词 光伏电池 模块化 电池参数 新型仿真模型
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一种可靠的光伏组件主参数估算方法 被引量：5
5
作者 贾利锋 史志鸿 高金辉 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期119-122,共4页
为提高光伏系统仿真模型的精确性,提出了基于实际工作条件下的光伏组件主参数估算方法。该方法根据光伏组件实际运行环境中的光照和温度,利用光伏电池工作原理对其主参数进行估算。用该方法对一块型号为"QSM125—160X"的单晶... 为提高光伏系统仿真模型的精确性,提出了基于实际工作条件下的光伏组件主参数估算方法。该方法根据光伏组件实际运行环境中的光照和温度,利用光伏电池工作原理对其主参数进行估算。用该方法对一块型号为"QSM125—160X"的单晶硅光伏组件进行主参数估算,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真建模,将其模型输出值与实验测量值进行对比。对比结果表明,在不同光照和温度下,用该估算方法得到的主参数建立的光伏模型,其模型输出值与实验测量值能很好地吻合,短路电流和最大功率点电流误差极小可以忽略不计,开路电压和最大功率点电压误差分别为1.28%和1.17%。 展开更多
关键词 光伏组件 主参数估算 实际工作环境 仿真 模型误差
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光伏发电系统的防雷设计 被引量：5
6
作者 高金辉 马高峰 王虹霞 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第3期42-45,共4页
针对当前太阳能光伏发电系统易遭受雷击的问题,通过分析雷电作用对系统的危害,提出了对室外的光伏组件采用法拉第笼和避雷针组成的双重避雷措施来预防直击雷及其产生的雷击电磁脉冲,对室内的控制器和逆变器等设备采用等电位连接和避雷... 针对当前太阳能光伏发电系统易遭受雷击的问题,通过分析雷电作用对系统的危害,提出了对室外的光伏组件采用法拉第笼和避雷针组成的双重避雷措施来预防直击雷及其产生的雷击电磁脉冲,对室内的控制器和逆变器等设备采用等电位连接和避雷器的方法来防止直击雷电感应和雷电波入侵,综合多级雷电防护措施,使太阳能光伏发电系统规范、有效、安全的运行. 展开更多
关键词 光伏方阵 法拉第笼 避雷针 防雷系统
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局部阴影下光伏阵列呈多波峰特性的MPPT算法研究 被引量：4
7
作者 高金辉 马高峰 杨艳茜 《电子技术应用》 北大核心 2013年第12期61-63,67,共4页
带有旁路二极管的光伏组件在局部阴影的遮蔽下,其输出的P-U特性是由多个局部峰值构成的非线性曲线,使传统的单峰MPPT算法无法准确跟踪最大功率点。通过建立并分析局部阴影下光伏组件的数学模型可避免陷入局部峰值。在传统电导增量法寻... 带有旁路二极管的光伏组件在局部阴影的遮蔽下,其输出的P-U特性是由多个局部峰值构成的非线性曲线,使传统的单峰MPPT算法无法准确跟踪最大功率点。通过建立并分析局部阴影下光伏组件的数学模型可避免陷入局部峰值。在传统电导增量法寻找峰值的基础上,应用聚拢峰值扫描判别法,分别从短路电流和开路电压处向中间聚拢扫描峰值并比较大小,直到找出真正的最大功率点。仿真结果表明,该算法在局部阴影下不会陷于局部峰值,能够快速跟踪最大功率点,明显提高了系统的光电转换效率。 展开更多
关键词 局部阴影 光伏发电 多波峰 MPPT
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掺杂ZnO薄膜作为电子传输层的高效聚合物光伏电池研究 被引量：1
8
作者 王传坤 李萌 +1 位作者 马恒 张星 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期60-63,72,共5页
采用Al或Mg掺杂ZnO作为电子传输层层,制备了基于P3HT∶PCBM的聚合物太阳能电池(PSCs)。采用原子力显微镜和紫外-可见分光光度计研究了Al、Mg浓度对传输层表面形貌和光学性能的影响。结果表明:Al或Mg掺杂浓度对器件的性能有一定的影响。... 采用Al或Mg掺杂ZnO作为电子传输层层,制备了基于P3HT∶PCBM的聚合物太阳能电池(PSCs)。采用原子力显微镜和紫外-可见分光光度计研究了Al、Mg浓度对传输层表面形貌和光学性能的影响。结果表明:Al或Mg掺杂浓度对器件的性能有一定的影响。掺杂质量为3%的Al掺杂ZnO层太阳能电池光电转化效率最高为1.96%。通过Al或Mg掺杂ZnO层作为电子传输层太阳能电池性能的研究,结果表明器件性能与活性层与电子传输层界面材料粗糙度有关。 展开更多
关键词 聚合物太阳能电池 铝掺杂ZnO 镁掺杂ZnO 阴极缓冲层
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法拉第笼在光伏发电防雷系统中的应用 被引量：1
9
作者 高金辉 马高峰 赵唯 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1977-1978,1996,共3页
针对当前光伏发电系统容易遭受雷击,常用避雷针不能有效地防御雷击电磁脉冲的问题,通过分析雷电对光伏组件的危害,提出了采用避雷针和法拉第笼相结合的综合避雷措施来预防直击雷及其产生的雷击电磁脉冲,再通过等电位汇流排接入大地,使... 针对当前光伏发电系统容易遭受雷击,常用避雷针不能有效地防御雷击电磁脉冲的问题,通过分析雷电对光伏组件的危害,提出了采用避雷针和法拉第笼相结合的综合避雷措施来预防直击雷及其产生的雷击电磁脉冲,再通过等电位汇流排接入大地,使太阳能光伏组件免受雷电的危害,达到外部防雷系统的保护效果,从而使光伏系统安全、有效、规范的运行。 展开更多
关键词 法拉第笼 光伏组件 雷电 避雷针 防雷系统
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聚光时提高太阳电池效率的实验研究 被引量：1
10
作者 高金辉 程静 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1833-1835,1839,共4页
为了能够更有效地提高聚光条件下太阳电池的转换效率,在重力热管和温差发电模块的基础上,建立了一种通过利用热管的高效传热性能和良好的均温性导出电池板的热量,同时利用温差发电模块将太阳电池板的余热转化为电能的新型太阳电池冷却系... 为了能够更有效地提高聚光条件下太阳电池的转换效率,在重力热管和温差发电模块的基础上,建立了一种通过利用热管的高效传热性能和良好的均温性导出电池板的热量,同时利用温差发电模块将太阳电池板的余热转化为电能的新型太阳电池冷却系统,并且分别对三种不同冷却方式下三接面砷化镓电池板的性能进行了实验研究。实验结果表明,与"热管"冷却技术、不冷却技术相比,"热管+温差发电"冷却技术综合利用了光伏与光热发电技术,有效地降低了太阳电池的温度,较好地提高了电池板转换效率,并且使电池板的转换效率高达32%。 展开更多
关键词 聚光 太阳电池 效率 重力热管 温差发电
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光伏并网逆变器无线并联控制技术 被引量：1
11
作者 高金辉 王虹霞 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1599-1602,共4页
为了提高无线并联光伏逆变器系统的稳态均流精度和动态响应能力,基于改进的下垂法和正弦波三要素功率计算法,建立了用于逆变器无线并联的新型多环控制系统。改进的下垂法考虑到有功功率和无功功率对电压幅值和相位的影响,并引入了有功... 为了提高无线并联光伏逆变器系统的稳态均流精度和动态响应能力,基于改进的下垂法和正弦波三要素功率计算法,建立了用于逆变器无线并联的新型多环控制系统。改进的下垂法考虑到有功功率和无功功率对电压幅值和相位的影响,并引入了有功功率、无功功率的微分项。同时,无积分单元的正弦波三要素功率计算方法的采用,既保证了系统的稳态特性又改善了动态特性。仿真结果表明,该系统动态响应快、稳态性能好,并具有很好的功率均分性能和环流抑制能力。 展开更多
关键词 光伏并网 无线并联 改进下垂算法 多环控制
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可见光响应氧化物光催化材料制备和性能研究
12
作者 张伟风 李国强 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第5期493-499,共7页
半导体光催化技术因其能够在清洁能源制备和环境净化方面有很好的应用前景而倍受关注.开发可见光响应光催化材料是半导体光催化领域的研究热点之一.本文围绕可见光响应金属氧化物光催化材料体系的光物理和光催化性能展开论述,主要包括:(... 半导体光催化技术因其能够在清洁能源制备和环境净化方面有很好的应用前景而倍受关注.开发可见光响应光催化材料是半导体光催化领域的研究热点之一.本文围绕可见光响应金属氧化物光催化材料体系的光物理和光催化性能展开论述,主要包括:(1)Ag盐氧化物光催化材料体系;(2)复合光催化材料体系;(3)锑酸光催化材料体系.主要通过改善制备方法、形成复合材料以及氮掺杂等手段提高光催化材料的光催化性能. 展开更多
关键词 可见光响应 氧化物 罗丹明B 表面光伏 光催化
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胆甾液晶应用于P3HT∶PCBM聚合物光伏器件研究 被引量：2
13
作者 姜璐璐 刘海瑞 +3 位作者 李梦菲 李萌 蒋玉荣 马恒 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期596-601,共6页
本研究利用液晶材料的自组装特性,将胆甾醇油酸酯3β-Hydroxy-5-cholestene 3-oleate掺杂有机聚合物太阳能电池活性层P3HT:PC61BM内,制备出不同掺杂比例的光伏器件。实验结果表明,液晶掺杂质量比为0.3%时,器件的光电转换效率最高。说明... 本研究利用液晶材料的自组装特性,将胆甾醇油酸酯3β-Hydroxy-5-cholestene 3-oleate掺杂有机聚合物太阳能电池活性层P3HT:PC61BM内,制备出不同掺杂比例的光伏器件。实验结果表明,液晶掺杂质量比为0.3%时,器件的光电转换效率最高。说明液晶分子可诱导活性层材料分子在结晶过程中有序排列,减少层内分子团簇,减少活性层薄膜缺陷,形成有效的载流子传输通道。适当的掺杂比例,增大了器件并联电阻和填充因子,器件性能得到改善。 展开更多
关键词 胆甾液晶 聚合物太阳能电池 活性层有序化 填充因子
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Cr掺杂SrTiO_3光催化材料中Cr的稳定性 被引量：2
14
作者 杨晓利 贾彩虹 +2 位作者 丁玲红 李国强 张伟风 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期109-111,共3页
采用固相法制备了不同掺杂量、不同煅烧温度和不同取代位置的Cr掺杂SrTiO3样品,研究了其在不同pH值的溶液中Cr的稳定性。结果表明:即使掺杂量为1%,溶液中还是会有Cr相关的离子存在;溶液中Cr相关离子的浓度,随着掺杂量的增加而增大,随着... 采用固相法制备了不同掺杂量、不同煅烧温度和不同取代位置的Cr掺杂SrTiO3样品,研究了其在不同pH值的溶液中Cr的稳定性。结果表明:即使掺杂量为1%,溶液中还是会有Cr相关的离子存在;溶液中Cr相关离子的浓度,随着掺杂量的增加而增大,随着煅烧温度的升高而减少。Cr在取代Sr位掺杂的样品中比取代Ti位掺杂的样品更稳定。Cr在中性溶液中最稳定,在酸性溶液中是以Cr3+离子存在,在中性和碱性溶液中以Cr2O27-与CrO24-离子存在。 展开更多
关键词 Cr掺杂SrTiO3 吸收 稳定性 温度 光催化
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ZnFe_2O_4/TiO_2复合材料的制备及光电性能分析 被引量：2
15
作者 万瑞琴 张伟风 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI CAS 2012年第2期107-109,共3页
采用溶胶-凝胶法制备了ZnFe2O4、TiO2和不同物质的量比的ZnFe2O4/TiO2粉末样品,研究了样品的XRD图、SEM图、UV-vis图、表面光电压谱(SPS)和外场诱导下的光电压图谱(EFISPS)。结果表明,该复合物在紫外-可见光区有一定的表面光电压响应,其... 采用溶胶-凝胶法制备了ZnFe2O4、TiO2和不同物质的量比的ZnFe2O4/TiO2粉末样品,研究了样品的XRD图、SEM图、UV-vis图、表面光电压谱(SPS)和外场诱导下的光电压图谱(EFISPS)。结果表明,该复合物在紫外-可见光区有一定的表面光电压响应,其中n(ZnFe2O4)/n(TiO2)=1∶4时复合物的光电压性能最佳,外场诱导下的光电压强度随着正向偏压的增加而增大,但是与单一的ZnFe2O4光电压性能对比,此复合物的可见光响应范围和光电压响应强度没有明显优势,这就说明ZnFe2O4和TiO2复合之后没有增强其电荷的分离效率,同时也验证了不同材料之间的能级匹配是有选择性的。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶法 ZNFE2O4 TiO2粉末 表面光电压谱 电场诱导表面光电压谱
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磁场下Bi-2223/Ag异质结的光伏效应研究
16
作者 楚庄 韩琳 +2 位作者 刘志勇 宋桂林 常方高 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第5期854-860,共7页
在连续紫色激光(λ=405nm)辐照下,30K到120K的温度范围内,对Bi-2223/Ag异质结在0T到9T的外加磁场作用下的光伏效应进行了研究。发现60K和120K的温度比较特殊,异质结在不同光强辐照下测得的开路电压(Voc)对外加磁场的变化基本无响应。经... 在连续紫色激光(λ=405nm)辐照下,30K到120K的温度范围内,对Bi-2223/Ag异质结在0T到9T的外加磁场作用下的光伏效应进行了研究。发现60K和120K的温度比较特殊,异质结在不同光强辐照下测得的开路电压(Voc)对外加磁场的变化基本无响应。经研究确认在外加磁场的作用下,60K以下时,Bi-2223/Ag异质结的内建电场源于金属与超导体之间的临近效应。其方向由超导体指向金属银电极。120K以上时,异质结的内建电场源于金属与超导体之间形成的类P-N结,方向由金属银电极指向超导体。60K到120K之间的温度范围内,内建电场源于临近效应和类P-N结两种机制的竞争。 展开更多
关键词 Bi-2223/Ag异质结 光生电压效应 内建电场 磁场
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基于富勒烯类材料太阳能电池研究进展 被引量：9
17
作者 李萌 王传坤 +2 位作者 李晨希 王金淼 马恒 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期70-76,共7页
从太阳能电池基本原理、新材料合成、活性层和修饰层的工艺改进、器件结构多样化以及电极材料的选取及工艺等方面介绍了基于富勒烯类材料的有机太阳能电池的研究进展,并探讨了今后有机薄膜器件研究的发展趋势。
关键词 有机太阳能电池 富勒烯类材料 综述 修饰层 活性层 倒置结构
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Cu_2ZnSnS_4/Cu_2ZnSnSe_4电子结构与光学特性的第一性原理计算 被引量：5
18
作者 李苗苗 王天兴 +2 位作者 夏存军 宋桂林 常方高 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1413-1420,共8页
采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法,计算Cu2ZnSnS4(CZTS)和Cu2ZnSnSe4(CZTSe)的电子结构和光学特性。计算并系统对比分析CZTS和CZTSe的态密度、吸收系数、复介电函数、复折射率、反射率、复电... 采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法,计算Cu2ZnSnS4(CZTS)和Cu2ZnSnSe4(CZTSe)的电子结构和光学特性。计算并系统对比分析CZTS和CZTSe的态密度、吸收系数、复介电函数、复折射率、反射率、复电导率和能量损失函数随光子能量的变化关系。结果表明,锌黄锡矿型CZTS和CZTSe都是直接带隙半导体材料。CZTS和CZTSe的态密度和光学特性的曲线非常相似,但CZTS的禁带宽度比CZTSe的偏大,导致CZTS的各个光学特性曲线相对于CZTSe的略微向高能方向移动。 展开更多
关键词 CZTS CZTSe 第一性原理 能态密度 光学特性
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不同能量密度的飞秒激光辐照对单晶硅的影响研究 被引量：4
19
作者 马鹏飞 王克栋 +3 位作者 常方高 宋桂林 杨海刚 王天兴 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期273-277,共5页
利用飞秒激光在空气中对单晶硅进行扫描刻蚀,在硅表面形成一系列平行的刻蚀槽,刻蚀槽底部为密集排列的微纳米颗粒。这种微纳米结构使得硅表面在各角度都呈现黑色,同时这种微纳米结构降低了硅材料的反射率,提升了硅材料的光吸收能力。本... 利用飞秒激光在空气中对单晶硅进行扫描刻蚀,在硅表面形成一系列平行的刻蚀槽,刻蚀槽底部为密集排列的微纳米颗粒。这种微纳米结构使得硅表面在各角度都呈现黑色,同时这种微纳米结构降低了硅材料的反射率,提升了硅材料的光吸收能力。本文通过对单晶硅表面进行不同能量密度的飞秒激光辐照,发现这种降低硅表面反射率的微纳米结构的形成和其单位面积上受到辐照的激光能量密度有直接关系,过高和过低的激光通量都不利于微纳米结构的产生。 展开更多
关键词 飞秒激光 辐照 硅 微纳米结构
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Al,Ga掺杂ZnO电子结构和光电特性的第一性原理计算 被引量：5
20
作者 王天兴 李苗苗 +1 位作者 宋桂林 常方高 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1130-1136,共7页
采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法,计算了本征ZnO,Al掺杂ZnO(ZnAlO)和Ga掺杂ZnO(ZnGaO)的能带结构、态密度、复介电函数和复电导率.其中Al或Ga是以替位杂质的形式进入ZnO晶格.计算结果表明纤... 采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法,计算了本征ZnO,Al掺杂ZnO(ZnAlO)和Ga掺杂ZnO(ZnGaO)的能带结构、态密度、复介电函数和复电导率.其中Al或Ga是以替位杂质的形式进入ZnO晶格.计算结果表明纤锌矿型ZnO,ZnAlO和ZnGaO都是直接带隙半导体材料,掺杂后ZnO的带隙变小,且ZnAlO的带隙略大于ZnGaO.掺杂后ZnO)的电子结构发生变化,费米能级由本征态时位于价带顶上移进入导带,ZnO表现为n型掺杂半导体材料,掺杂后在导带底出现大量由掺杂原子贡献的自由载流子—电子,明显提高了电导率和介电函数,改善了ZnO的导电性能,并且ZnAlO的导电性能要略好于ZnGaO. 展开更多
关键词 ZnO N型掺杂 密度泛函 光学特性
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