37-element solar adaptive optics for 26-cm solar fine structure telescope at Yunnan Astronomical Observatory

A 37-element solar adaptive optics （AO） system was built and installed at the 26-cm solar fine structure telescope of Yunnan Astronomical Observatory. The AO system is composed of a fine tracking loop with a tip/tilt mirror and a correlation tracker, a high-order correction loop with a 37-element deformable mirror, a correlating Shack-Hartmann wavefront sensor based on the absolute difference algorithm, and a real time controller. The system was completed on Sep. 28, 2009 and was used to obtain AO-corrected high-resolution solar images. The contrast and resolution of the images are clearly improved after wavefront correction by AO. To the best of out knowledge, this system is the first solar AO system in China.     

高次柱面反射型太阳能聚光镜的光学设计

提出了一种新型高效太阳能聚光镜, 这种聚光镜用一组特定系数, a₂, a₄, a₆, a₈, a₁₀, a₁₂, a₁₄, a₁₆ 与 C的高次柱面内壁的一部分作为反射镜. 利用高次柱面方程和光反射定律, 推导出了在高次柱面内壁上太阳反射光束的方向矢量与高次柱面系数C, a₂,a₄, a₆, a₈, a₁₀, a₁₂, a₁₄, a₁₆的关系, 通过优化设计这些系数, 可以使入射到高次柱面内壁上的太阳光束反射后全部聚焦在一条与柱面母线平行的宽度很窄的线段上, 形成线聚光. 这组特定系数用粒子群优化算法求得, 并经计算机模拟证明其聚焦效果. 用这组特定系数的高次柱面作为聚光镜, 其对光的压缩比可达148倍, 其线性光斑可作为一种强光源或高温光源. 高次柱面反射镜可由金属或玻璃直接磨制而成, 也可由高次柱面骨架和铺设在骨架上的镀铝聚酯薄膜构成. 关键词： 太阳能聚光镜 高次柱面 多项式系数优化 线性聚焦     

一种印刷型薄膜太阳能电池p-n结调制技术

能带值为0.5~0.85 eV材料的稀缺是多结太阳能电池面临的一个主要挑战,本文使用非真空的机械化学法合成了能带值为0.83 eV的Cu₂SnS₃化合物,使用印刷技术将其制备成吸收层薄膜,并采用superstrate太阳能电池结构(Mo/Cu₂SnS₃/In₂S₃/TiO₂/FTO glass)对其光伏特性进行了研究.实验表明所制备的太阳能电池短路电流密度、开路电压、填充因子和转换效率分别为12.38 mA/cm²、320 mV、0.28和1.10%.此外,为更好地满足多结太阳能电池对电流匹配的需求,本文对所制备太阳能电池的Cu₂SnS₃/In₂S₃ p-n结进行了分析.通过在p-n结界面植入一层薄的疏松缓冲层,使调制后的太阳能电池短路电流密度从最初的12.38 mA/cm²增加到了23.15 mA/cm²,相应太阳能电池转换效率从1.1%增加到了1.92%.该p-n调制技术对印刷型薄膜太阳能电池具有重要借鉴意义.     

未来十年纳米光子学若干重点发展领域

纳米光子学已经对人们的日常生活产生了重要影响,并且纳米光子学器件产品有强大的市场需求,因此其研究结果可以很快转化为商品。文章介绍了在未来5到10年内对光子工业有重大影响并且有望进入商品市场的11个纳米光子学领域,其中包括:纳米尺度量子光子学、全光路由、用于增强磁存储的表面等离子体光子学、用于诊断治疗和药物输送纳米光子学、纳米成像、分子尺度上的化学与生物传感器、纳米标签、纳米尺度上操控光场的分布(光伏器件和LED/OLED)、原型试制的新技术、量身定制光学特性的纳米光子材料以及太赫兹技术等,希望文章能对中国的纳米光子学研究及其工业化应用有一定帮助。     

太阳能热气流系统内传热与流动的实验模拟

构建了小尺寸太阳能热气流发电的实验模型,测定了系统的温度随时间和空间的分布,测定了烟囱内的速度随时间的变化关系.实验结果表明:集热棚内温度分布和季节对系统传热与流动特性的影响符合理论分析结果,而由于烟囱较薄,散热较高,在烟囱内的温度降低显著.     

Mo Back Contact for Flexible Polyimide Substrate Cu（In,Ga）Se2 Thin-Film Solar Cells

A dc magnetic sputtering process is applied to growth of a Mo back. contact layer onto the flexible polyimide （PI） and rigid soda-lime glass （SLC） substrates. The structural and electrical properties of the Mo layer coated on the two kinds of substrates are investigated by x-ray diffraction （XRD） and Hall effect measurements. The results show that the Mo layer on SLG indicate more better crystal quality and lower resistivity than that on the PI sheets. In contrast to the SLG substrate, the resistivity of the Mo layer on PI is increased by the vacuum annealing process at the substrate temperature of 450℃ under Se atmosphere, which is attributed to the cracked Mo layer induced by the mismatch of the coefficient of thermal expansion between PI and Mo material. The Cu（In,Ga）Se2 （CIGS） solar cells based on the PI and SLO substrates show the best conversion efficiencies of 8.16% and 10.98% （active area, 0.2cm^2）, respectively. The cell efficiency of flexible CIGS solar cells on PI is limited by its relatively lower fill factor caused by the Mo back contact.     

新型太阳能电池——染料敏化太阳能电池研制进展

能源问题是当今世界各国共同面临的严重问题;寻求低污染、可持续使用绿色能源是世界各国科学家共同关注的问题.太阳能不仅是地球几十亿年来,推动自然界种种演化的基本动力,也是当今人类实现可持续发展最可靠的能源,但是长期以来人们仅仅靠太阳自然照射状态下,通过植物吸收、风云雨雪变化利用太阳能,物理学的发展,尤其是半导体材料的创造,开创了人类用科技手段进行太阳能发电的道路.     

聚焦太阳光发电

在很早的时候,人们就知道凸透镜或凹面镜可以聚集太阳光,聚集起来的阳光强度很大,甚至可以点燃柴禾。到了现在,人们开始利用太阳能发电了,但是太阳能发电量低一直是困扰人们的大问题。近年来,一些国家的科学家开始尝试用凸透镜或凹面镜聚集阳光的方法,使得太阳能的利用更集中一些,发电的功率更大一些。     

利用太阳能

太阳向地球提供大得惊人的能量,它驱动巨大的洋流和气流,令水产生蒸发和凝结的循环,给大地送来清洁的水,汇聚成河流;有时也形成破坏自然和城乡的台风、飓风和龙卷风。1906年旧金山7．8级的大地震,释放出约为10^17焦耳的能量,其实这相当于太阳在1秒钟之内照射到地球上的能量。地球可开采的石油资源,估计约为3万亿桶,约合1．7×10^22焦耳能量,这相当于太阳在一天半之内照射到地球上的能量。