基于薄膜干涉理论的三阶砷化镓电池散射光谱研究

发布时间：2022-01-08 20:30

　　三阶砷化镓电池具有较高的光电转换效率,是卫星帆板的主要材料。利用卫星帆板的散射光谱特性,可以辅助判断帆板姿态以及卫星工作状态,对空间目标识别具有重要意义。搭建了空间目标表面材料散射光谱测量系统,对太阳能电池样片散射光谱进行测量。测量系统主要由REFLET 180S和FieldSpec@4光纤光谱仪组成。REFLET 180S能提供暗背景、稳定光源和高精度转台,光源光谱范围400～1 800 nm,转台角分辨率为0.01°。FieldSpec@4光谱仪具有高的光谱分辨率（3 nm@700 nm,10 nm@1 400/2 100 nm）。针对电池样片强镜反特性,选择标准平面反射镜作为定标体,测量入射角为5°, 15°, 30°, 45°和60°,反射角为镜反射方向±2°,角度间隔为0.1°。测量结果发现三阶砷化镓电池在可见光波段（600～900 nm）散射光谱存在三个明显吸收峰,并且随着入射角的增加,吸收峰出现向左"迁移"特性;在近红外波段（900～1 800 nm）散射光谱出现类周期性震荡特性,而硅电池散射光谱并没有这些特性。三阶砷化镓电池结构复杂,将其物理结构简化为DAR层和三个半导... 

【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020,40(10)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

光谱反射率测量系统

采用单一比较法测量三阶砷化镓电池的光谱反射率。 由于太阳能电池片的强镜反射特性, 若采用常规的聚四氟乙烯(F4)压制的白板, 在镜反射方向附近的样片光谱反射率将远大于1, 这与实际情况是不符的, 因此对于镜反射类型材质样片, 实验中采用REFLET 180S配备的由美国计量院标定的标准平面反射镜作为定标体, 其镜反射方向光谱反射率基本都在0.95以上, 设镜反射方向标准平面反射镜的光谱反射率为ρcal。 光谱反射率测量原理: 设入射角为θi, 反射角为θr, ASD测量的太阳能电池样片光谱原始灰度(digital number, DN)值为DNmaterial, 标准平面反射镜的光谱DN值为DNcal, 则在(θi, θr)方向上样片的光谱反射率ρ为ρ= DΝ material DΝ cal ρ cal ?????? ??? (1)

(3)近红外波段存在周期性震荡特性。 在900 nm以后, 光谱反射率曲线出现了明显的类正(余)弦曲线的周期性震荡特征, 而硅基太阳能电池并没有这种周期性震荡特征, 说明这种周期性震荡特性是三阶砷化镓电池近红外波段重要的光谱特征, 可作为三阶砷化镓电池识别的重要依据。图4 硅基电池光谱反射率

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于卷积神经网络的材质分类识别研究[J]. 刘昊,李喆,石晶,辛敏思,蔡红星,高雪,谭勇.  激光与红外. 2017(08)
[3]在轨空间目标光学特性宏观表征模型的反演重构[J]. 侯晴宇,巩晋南,樊志鹏,王一惠.  物理学报. 2017(15)
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本文编号：3577231