飞秒激光照射下硅/砷化镓太阳能电池的光电特性研究

发布时间：2021-01-02 07:26

　　摘要：飞秒激光是一种超短时间脉冲（10-15秒）的新型激光,是人类目前在实验室条件下所能获得的最短时间脉冲。本文研究了飞秒激光对硅和砷化镓太阳能电池的损伤效应和聚光效应,并制备了MoS2钠微薄膜来提高太阳能电池在飞秒激光照射下的损伤阈值和转换效率。研究者采用飞秒超短脉冲激光（≤35fs）,研究其对硅太阳能电池的损伤阈值,这在国内尚属首次。研究者发现,与相同波长的连续激光对比,飞秒激光的损伤阈值略高,这一结果完全不同于纳秒或皮秒激光,这是因为由于脉冲加热时间小于电子-声子耦合时间引起明显的非热平衡现象,导致热传导现象不符合傅立叶耦合定律。此外,在实验中采用了光束整形技术,第一次采用强度均匀分布的激光研究损伤阈值,此技术能有效减小高斯激光中心光强过大造成的实验偏差。研究者采用飞秒超短脉冲激光（≤35fs）,研究其对砷化镓太阳能电池的损伤阈值和转换效率。实验表明,随着入射光强增加,相对相同波长的连续激光,在飞秒激光照射下,砷化镓太阳能电池不仅有更高的损伤阈值,而且有更高的转换效率。这主要是因为飞秒脉冲激光拥有更高的瞬间光强,能充分引发砷化镓电池的聚光效应。为了进一步提高砷化镓太阳能电池在飞秒... 

【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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图5-2数控超声波清洗器注意事项：1、用电子天平量取溶质时要记得把玻璃门拉上减小误差2、由于THF极易挥发以及放置在数控超声波清洗器中的水温较高（4(rC以上）容易使溶液挥发，我们想到的办法是利用保鲜膜套到烧杯的瓶口紧封住，尽量的减少挥发引起的误差。3、在数控超声波清洗器中超声震荡的过程中要注意水位显示不能低于30。4、烧杯是放进水中的由于浮力的作用烧杯是不太稳定的容易倒了，这会导致水与溶剂混合，实验就失败了，处理方法：我们是把烧杯置于铁架子之中保持烧杯的稳定，还有震荡期间时不时的检查一下烧杯的位置，确保不让烧杯倒下。由于不太可能出现溶质完全的溶解于溶剂当中，为了避免之后实验的误差，所以震荡之后我们打算再做一下离心处理，利用离心机可以把样品中不同的物质分离开来。在利用超声波震荡期间时间较长我们还可以把下步离心专用的塑料管进行清洗，也是准备三个塑料管用酒精或丙酮清洗，清洗之后再各自的用三种H2O、DMF和THF纯溶液润洗贴上相应的标签放一旁备用。超声波震荡两小时之后

5.5.2涂膜后颜色对比如图5-8，我们把MoS2的DMF和THF悬浮溶液的玻璃薄膜和纯净的玻璃三个放一起进行拍照。_____画圓|圓漏身图5-8左纯净的玻璃片中THF悬浮溶液的玻璃薄膜右DMF悬浮溶液的玻璃薄膜从图5-8可以看出MoS2(in THF)悬浮溶液的玻璃薄膜制作的比较均匀而MoS2(in DMF)悬浮溶液的玻璃薄膜明显的出现局域分布。这比较符合预期的效果，由于THF本身具有强挥发性在旋涂的过程能均匀的散开又刚好挥发掉，膜就固定好了，而DMF比较的稳定不容易挥发旋涂完之后还是呈现出不均勻的溶液分布。总之，我们从这次的涂膜可以看出MoS2在投入实用方面还是能解决的。34

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：2952925