硅基薄膜太阳电池一维光子晶体背反射器的模拟设计与制备

从模拟和实验两个方面研究了一种适用于硅基薄膜太阳电池的一维光子晶体新型背反射器.首先采用时域有限差分方法,模拟研究了组成一维光子晶体的两种介质的折射率比、厚度比以及周期厚度对光子禁带的影响.基于模拟结果,制备出一种由低折射率SiOx层与高折射率非晶硅a-Si层周期性交叠构成的禁带可调式一维光子晶体背反射器.通过改变a-Si层的厚度,使得禁带范围由500—750 nm波长范围红移至650—1100 nm,反射率分别达到96.4%和99%.将上述结构的一维光子晶体作为背反射器分别应用于非晶硅单结太阳电池和非晶硅/微晶硅双结叠层太阳电池,与没有背反射结构电池相比,短路电流密度分别提升了18.3%和15.2%.同时模拟研究了在不同入射角度下自然光、TE波和TM波对光子晶体反射特性的影响.研究结果表明,在太阳电池中,光线倾斜入射对一维光子晶体反射率的影响有限.     

基于改进型阿特伍德机的重力加速度测量

阿特伍德机是用于测量加速度和验证运动定律的力学实验装置.本文通过增加滑轮组提高系统在实验中的稳定性,增加运动控制装置消除在改变小质量时的初速度的不良影响,通过等加速度方程对加速度求解的,并通过对实验过程的考虑以及对数据的处理方法的选择,同时我们对空气阻力以及滑轮转动惯量计算的修正方法,通过PASCO测量系统测得到精确的...     

Tunable enhanced spatial shifts of reflective beam on the surface of a twisted bilayer of hBN

We investigated Goos-Hänchen (GH) and Imbert-Fedorov (IF) shifts of a reflective beam on a twisted bilayer of hexagonal boron nitride (hBN), where a left circularly polarized beam was incident on the surface. Our results demonstrate that the twist angle between the two optical axes plays an important role in obtaining large shifts with a high reflectivity. The GH shift with 10λ₀ is achieved, while the reflectivity is near 100% by tuning the twist angle. The maximum of the IF shift is found in the certain condition satisfied by the reflective coefficients, and the shift strongly depends on the twist angle between the optical axes of the two slabs. The spatial shifts obtained directly from the GH and IF shift definitions were provided, which indicate that the theoretical results from the stationary phase method are believable. These results may open up a new way for developing the nano-optical devices.     

Mode field converter based on embedded photonic crystal fiber

Six high-index cores are embedded around the central solid core of the photonic crystal fiber to form a fiber embedded photonic crystal fiber （FEPCF）, which is investigated based on the beam propagation method. In this structure, the Gaussian mode could be transferred to the ring mode. So FEPCF could used as a mode convertor.     

纳米银组装结构上罗丹明B的表面增强荧光效应

采用表面自组装技术,在玻璃表面构筑银纳米粒子的二维组装结构。银纳米粒子组装结构的表面等离子共振光谱中偶极子表面等离子体共振对组装结构更为敏感而表现出较大位移。组装银纳米粒子可极大增强罗丹明B的荧光。荧光的表面增强效应主要来自银纳米粒子对荧光分子所处区域的局部电磁场增强,银纳米粒子的表面分子修饰对其表面增强效应有较大的影响。     

免掺杂、非对称异质接触晶体硅太阳电池的研究进展

免掺杂、非对称异质接触的新型太阳电池由于近几年的飞速发展,理论转化效率已达到28%,具有较大的发展空间,引起了人们的重视.由于传统晶硅太阳电池产业存在生产设备成本高、原材料易燃易爆等诸多限制,市场对太阳电池产业低成本、绿色无污染的期待越来越高,极大地增加了免掺杂、非对称异质接触的新型太阳电池研究和开发的必要性.为了进一步加快免掺杂、非对称异质接触晶体硅太阳电池的研究进度,本文对其发展现状进行了综述,着重讨论了过渡金属氧化物(TMO)载流子选择性运输的基本原理、制备技术以及空穴传输层、电子传输层和钝化层对基于TMO构建的免掺杂、非对称异质接触(DASH)太阳电池性能的影响,以期对电池的工作机理、材料选择有更深刻的认识,为新型高效的DASH太阳电池制备提供指导.     

Anisotropic Transport on Monolayer and Multilayer Phosphorene in the Presence of an Electric Field

We demonstrate theoretically the anisotropic quantum transport of electrons through an electric field on monolayer and multilayer phosphorene. Using the long-wavelength Hamiltonian with continuum approximation, we find that the transmission probability for transport through an electric field is an oscillating function of incident angle, electric field intensity, as well as the incident energy of electrons. By tuning the electric field intensity and incident angle, the channels can be transited from opaque to transparent. The conductance through the quantum waveguides depends sensitively on the transport direction because of the anisotropic effective mass, and the anisotropy of the conductance can be tuned by the electric field intensity and the number of layers. These behaviors provide us an efficient way to control the transport of phosphorene-based microstructures.     

太阳模拟器中椭球面聚光镜参数的确定

椭球面聚光镜是太阳模拟器设备的重要组成部分,其能量收集的效率决定着太阳模拟系统的能量传递效率,而太阳模拟器光学系统中的椭球面聚光镜参数一直没有理论上的设计依据,结合氙灯的发光特性并通过对MATLAB 中建立的椭球面聚光镜聚光过程数值分析模型给出了椭球面聚光镜包括第一焦距、最大成像放大倍率、包容角范围及前后开口直径的确定依据,并通过在Lighttools 中建立的4种仿真模型验证了理论分析的正确性。第一焦距由光源光中心高确定,最大成像放大倍率由光学积分器相对孔径及椭球镜包容角范围共同确定,椭球镜包容角范围不小于30°～120°,前开直径口由椭球镜的最大孔径角确定,后开口直径由最小孔径角和光源的径向调节量共同确定。该结论给椭球面聚光镜的设计提供了理论支撑,有利于设计完成高能量收集效率的椭球面聚光镜。     

一种新型的固着磨料抛光片──WBN抛光片的制作工艺及其特性

本文描述了用冲击合成方法得到的超硬材料纤锌矿型氮化硼（ＷＢＮ）制作的一种新型抛光片。在光学玻璃抛光中的初步应用显示：这种新型的ＷＢＮ抛光片具有比传统的ＣｅＯ２。抛光片更大的切削力、更短的抛光时间和更好的表面粗糙度及更长寿命等优点。     

一种具有深度值的莫尔轮廓图

提出一种具有深度值的莫尔轮廓图。将一称为高标的正圆锥与被测物一起置于粗光栅之后 ,平行光照明 ,远场拍照。在所拍图片上高标的高度值 (已知 )除以高标上的等高线数即可求得相邻等高线的深度值 ,进而直接在莫尔轮廓图上读出任一点到基准点的深度差值