基于不同电压下的电致发光和红外成像的太阳能电池缺陷检测

利用不同电压下的电致发光和红外热成像技术检测太阳能电池的缺陷。正向电致发光为电子空穴的辐射复合,与太阳能电池的串联电阻和少数载流子扩散长度有关,可以检测太阳能电池的断栅、隐裂等缺陷;反向电致发光为高电场强度下载流子的带内发光,可以探测弱的线性漏电和击穿,并且弱的线性漏电只在高的反向偏压下发光。利用不同电压下的红外热成像可以检测出线性和非线性漏电,强线性漏电在正反偏压电压下均有明显发热的现象,而非线性漏电在何种偏压状态下占优势取决于漏电类型。红外热成像无法探测出第二类击穿和第三类击穿。     

基于电致发光影像的太阳能电池瑕疵检测

太阳能电池制造的复杂性决定其在制造过程中会有很多瑕疵产生,瑕疵的存在会大大影响太阳能电池的发电效率和使用寿命。本文运用电致发光影像技术来凸显瑕疵,针对影像中的瑕疵人工检测率低且缺乏客观性的问题,选用了基于统计的瑕疵检测算法。检测时,选取扩展Haar特征作为样本像素点的特征值,应用改进的模糊C均值聚类法对正常样本进行分群训练,通过判断测试样本是否在正常样本群组之中的方法实现了样本的瑕疵检测,并近似地给出了瑕疵位置。实验结果表明,该方法对太阳能芯片电致发光影像中瑕疵的总辨识率可以达到96%。     

非晶硅电致发光机理及用电致发光谱研究太阳能电池本征层中的缺陷态能量分布

用弥散性输运控制的复合机理完善地解释了非晶硅p-i-n二极管电致发光谱的特征,从而澄清了许多年来对电致发光效率及峰值的误解．描述了用电致发光谱术研究非晶硅p-i-n太阳能电池本征层中局域态的实验方法．结果表明：采用H₂稀释方法制备的样品,其缺陷态能量分布呈单一窄峰;而用纯硅烷制备的样品其缺陷态能量分布较宽,且呈双峰． 关键词：     

电致发光成像技术在硅太阳能电池隐性缺陷检测中的应用

论述了一种利用硅太阳能电池在一定偏压下的电致发光(Electroluminescence,EL)成像来检测硅太阳能电池隐性缺陷的方法.硅太阳能电池的EL波长范围为850～1 200 nm.正向偏压下的EL光强反映了少数载流子的浓度及其扩散长度,而反向偏压下的EL区和发光强度对应于电池的缺陷区域和缺陷密度.用硅CCD相机...     

铥配合物的红外有机电致发光

合成了两种三价铥配合物,并将其制成双层结构器件。首次得到了直流低压驱动下,来自铥离子＾３Ｈ４→＾３Ｈ６电子跃迁红外（ＩＲ）发光。     

铒配合物的红外有机电致发光

研究了三价饵离子配合物在近红外区段的电致及光致发光特性。采用双层电致发光器件获得了饵离子位于1530nm的光发射,并通过改进后的三层结构器件的红外发射明显提高,首次获得了Er(DBM)3bath在977nm和1530nm的发射。总结不同电流密度下的系发射光谱强度变化规律,发现随电流密度增大,虽然光谱强度的增长呈近似线性,但相对效率却在急剧下降,对这一现象做了这初步讨论。器件在可见区有发光,其来源归结为激基复合物的发射。     

多孔硅的电致发光

９０年代安发展起来的发光多孔硅材料在发光的全色性，电致发光的效率以及稳定性等方面取得不少重要进展。介绍了几种多孔硅发光二极管结构及有关的电致发光机理，从共进展的速度以及目前已达量子效率＞１０＾－＾４的水平来看，其进入实际应用的前景是乐观的。     

有机薄膜材料的电致发光

有机薄膜材料的电致发光具有低压直流驱动、高亮度、高效率、多色、可制成大面积等优点 ,近几年来取得突破性的进展引起了越来越多的关注和兴趣。本文主要介绍了它的发展历程、器件的结构与材料、发光的基本原理等     

Electroluminescence explored internal behavior of carriers in InGaAsP single-junction solar cell

The internal behaviors of carriers in InGaAsP single-junction solar cell are investigated by using electroluminescence (EL) measurements. Two emission peaks can be observed in current-dependent electroluminescence spectra at low temperatures, and carrier localization exists for both peaks under low excitation. The trends of power index α extracted from excitation-dependent EL spectra at different temperatures imply that there exists a competition between Shockley-Read-Hall recombination and Auger recombination. Auger recombination becomes dominant at high temperatures, which is probably responsible for the lower current density of InGaAsP solar cell. Besides, the anomalous "S-shape" tendency with the temperature of band-edge peak position can be attributed to potential fluctuation and carrier redistribution, demonstrating delocalization, transfer, and redistribution of carriers in the continuum band-edge. Furthermore, the strong reduction of activation energy at high excitations indicates that electrons and holes escaped independently, and the faster-escaping carriers are holes.     

反向驱动的异质结有机薄膜电致发光

成功制备了结构为ITO／PDDOPV／PPQ／Al的异质结聚合物发光二极管。该器件在正反向偏压下均可发光。在正向偏压下的光发射主要来自PDDOPV，但在反向偏压下的光发射则包括来自PPQ的蓝光发射和PDDOPV的黄光发射。蓝光强度与黄光强度的比值随着反向偏压的增加而增加，当反向直流电压分别为22V、24V、26V、28V时，其电致发光光谱中PPQ与PDDOPV的峰高比IPPQ／IPDDOPV分别为1．092、1．329、1．605、2．046。换句话说，该器件的发光颜色是压控可调的，这对实现彩色显示是极为有利的。分析了在反向偏压下的发光机理以及IPPQ／IPDDOPV受电压控制的原因。     

采用瞬态电致发光研究磷光掺杂体系发光瞬时过冲的发射机理

掺杂型有机电致发光器件中载流子累积、载流子复合等物理过程的深入了解对提高器件效率和稳定性有重要作用。通过瞬态电致发光测量可以研究掺杂型有机电致发光器件内部载流子累积。对结构为: ITO/NPB(30 nm)/host: Ir(ppy)₃/BCP(10 nm)/Alq₃(20 nm)/LiF(0.7 nm)/Al(100 nm)的器件分别研究主体材料以及客体掺杂浓度变化对有机掺杂型器件瞬态发光行为的影响。实验发现,当单脉冲驱动电压关闭后,只有TAZ: Ir(ppy)₃掺杂器件出现发光瞬时过冲现象,即发光强度衰减到一定时间时突然增强;且随着客体掺杂浓度的增加,瞬时过冲强度逐渐增强。通过分析TAZ: Ir(ppy)₃掺杂器件的瞬时过冲强度对主体材料与掺杂浓度的依赖关系,进一步发现,瞬时过冲效应强度主要受限于发光层内部积累的电子载流子;TAZ: Ir(ppy)₃发光层内电子容易被客体材料分子俘获并积累,电场突变时陷阱电子容易跳跃到主体材料上并与主体材料上积累的空穴形成激子,激子能量传递到客体材料上并复合发光继而出现发光强度的瞬时过冲现象。研究发光瞬时过冲行为可探究器件发光层内的载流子和激子的动态行为,有利于指导器件的设计,从而减少积累电荷的影响,提高器件的性能。     

Mathematical Simulation of Metamaterial Solar Cells

In this paper, we propose several solar cell designs based on metamaterials. Extensive numerical simulations of various designs with different materials are carried out. Our tests show that metamaterial solar cells are quite efficient, and over 80% and 90% absorption rates can be attained for solar spectrum and visible rays, respectively.     

p-InGaN层厚度对p-i-n结构InGaN太阳电池性能的影响及机理

研究了p-lnGaN层厚度对p-i-n结构InGaN太阳电池性能的影响.模拟计算发现,随着p-InGaN层厚度的增加,InGaN太阳电池效率降低.较差的p-InGaN欧姆接触特性会破坏InGaN太阳电池性能.计算结果还表明,无论欧姆接触特性好坏,随着p-InGaN层厚度的增加,短路电流下降是导致InGaN电池效率降低的主要原因.选择较薄的p-InGaN层有利于提高p-i-n结构InGaN太阳电池的效率.     

In组分梯度渐变的n-i-p结构InGaN太阳能电池性能研究

为了优化InGaN太阳能电池结构并有效地指导实际电池的制备,研究了n-i-p(p层在下)In组分梯度渐变结构的InGaN太阳能电池的性能特征。通过APSYS软件模拟计算,对比采用p-i-n渐变结构(p层在上)和n-i-p渐变结构(p层在下)的InGaN太阳能电池的器件性能。结果表明,采用n-i-p渐变结构的InGaN电池,i-InGaN层在低In组分下没有明显的优势,而在高In组分下的器件性能较好。在In组分为0.62时,转换效率最高达到8.48%。分析表明,p层在下的n-i-p渐变结构使得InGaN电池的极化电场与耗尽区的内建电场方向一致,有利于载流子的输运。采用n-i-p渐变结构有利于制备高性能的InGaN太阳能电池。     

基于独立分量分析和粒子群算法的太阳能电池表面缺陷红外热成像检测

根据红外成像特性及太阳能电池电致发光原理,研究一种基于限制式独立分量分析(ICA)模型和粒子群优化(PSO)方法的太阳能电池组件表面缺陷检测方法。利用太阳能电池红外图像的结构特点,首先设计一种ICA滤波器,并使用具有多方向搜索特性的PSO算法来求解ICA的分离矩阵,求解中加入限制式,使图像正常区域经滤波后有一致的反应值并有效凸显缺陷区域。然后使用ICA滤波器对图像进行旋积运算,最后使用阈值分割得到检测结果。实验结果表明,提出的ICA滤波检测方法对太阳能电池组件表面缺陷检测效果显著,检测精度高,能很好地区分背景和缺陷。