中国科学院知识创新工程重要方向项目(KJCX2-YW-M11) 作品数:10 被引量:23 H指数:3 相关作者: 尹民 张军 罗震林 高琛 孙松 更多>> 相关机构: 中国科学技术大学 新疆师范大学 中国科学院 更多>> 发文基金: 中国科学院知识创新工程重要方向项目 国家自然科学基金 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 理学 动力工程及工程热物理 机械工程 电气工程 更多>>
光子晶体在荧光集光太阳能光伏器件中对波长选择反射的理论计算 2012年 为了减少荧光集光太阳能光伏器件的非全反射荧光逃逸,使荧光有效传输到侧面的太阳能电池上,可以在光波导介质与空气界面铺设一层二维光子晶体,利用光子晶体的光子带隙实现荧光的全反射,有可能提高光波导对荧光的收集效率.这里用有限元分析软件Ansys计算了不同折射率、不同形状(圆柱、四棱锥、四方柱、六角柱、圆锥)正方晶格单层二维光子晶体0~45°间TE波和TM波的反射系数.结果表明,当光波导介质为玻璃(折射率1.5)、光子晶体介质为TiO2(折射率2.2)、形状为四方柱时,光子晶体在0~13°的范围内形成带隙,相应的理论收集效率从74.5%提高到77.1%. 徐磊 张军 张义 张帆 丁建军 孙松 罗震林 鲍骏 高琛关键词:光子晶体 ANSYS TIO2 叠层荧光集光太阳能光伏器件的性能模拟和优化 被引量:1 2012年 荧光集光太阳能光伏器件可以减少太阳能电池的用量,有效降低光伏发电的成本.相对于单层荧光集光太阳能光伏器件,叠层荧光集光太阳能伏器件能分波段充分利用太阳光谱,提高荧光集光太阳能光伏器件的效率.进一步降低光伏发电的成本.但是,叠层荧光集光太阳能光伏器件涉及较多的参量,难以通过实验优化.本文分析了从单层到叠层荧光集光太阳能光伏器件的全部物理过程.建立了数学模型,并相应编制了计算机模拟软件.运用上述软件,系统研究了器件尺寸、太阳能电池的带隙对光电转换效率的影响. 耿俊杰 张军 张俊 张义 丁建军 孙松 罗震林 鲍骏 高琛关键词:太阳能光伏发电 性能模拟 光电转换效率 Lu_2O_3:Yb^(3+),Tm^(3+)纳米晶的结构和上转换发光性能研究 被引量:2 2010年 采用共沉淀法制备了Yb3+和Tm3+共掺杂的Lu2O3纳米晶,用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显示镜(SEM)和上转换光谱对样品进行了表征。研究了Tm3+浓度和煅烧温度对粉末的结构和上转换发光性能的影响。结果表明,制备出的纳米晶具有纯的Lu2O3相,结晶性较好。在980 nm半导体激光器激发下,样品发射出蓝光、红光和近红外光,并且当Tm3+掺杂摩尔分数超过0.2%时,出现了浓度猝灭效应。随着煅烧温度的增加,纳米晶的尺寸增大,上转换发光强度增强。发射强度与激发功率的关系表明,蓝光490 nm和红光653 nm的发光是三光子过程,近红外811 nm的发光是双光子过程。 李丽 韦先涛 王晓纯 陈永虎 郭常新 尹民关键词:上转换发光 共沉淀法 80keV N离子注入对ZnO薄膜结构的影响 被引量:1 2010年 室温下用80keVN离子注入ZnO薄膜样品,注量分别为5.01014,5.01015和5.01016ions/cm2,然后用X射线衍射和透射电镜技术对样品的结构特性进行了表征。实验结果表明,由高度(002)择优取向的致密柱状晶构成的薄膜中,注入5.0×1015ions/cm2时,观测到缺陷生成和局域无序化现象,但薄膜总体结构仍保持柱状晶和(002)择优取向;随着注量的增大,晶格常数c和压应力呈增大趋势。对注入N离子对ZnO薄膜结构特性的影响机理进行了简单的讨论。 臧航 王志光 魏孔芳 孙建荣 姚存峰 申铁龙 马艺准 杨成绍 庞立龙 朱亚斌关键词:ZNO薄膜 X射线衍射 透射电镜 94MeV Xe离子辐照引起的薄膜硅光学带隙变化研究 2010年 室温下,用94MeV的Xe离子辐照纳米晶和非晶硅薄膜以及单晶硅样品,辐照量分别为1.0×1011,1.0×1012和1.0×1013ions/cm2。所有样品均在室温下用UV/VIS/NIR光谱仪进行检测分析。通过对比研究了纳米晶、非晶、单晶硅样品的光学带隙随Xe离子辐照量的变化。结果表明,不同结构的硅材料中Xe离子辐照引起的光学带隙变化规律差异显著:随着Xe离子辐照量的增加,单晶硅的光学带隙基本不变,非晶硅薄膜的光学带隙由初始的约1.78eV逐渐减小到约1.54eV,而纳米晶硅薄膜的光学带隙则由初始的约1.50eV快速增大至约1.81eV,然后再减小至约1.67eV。对硅材料结构影响辐照效应的机理进行了初步探讨。 杨成绍 王志光 孙建荣 姚存峰 臧航 魏孔芳 缑洁 马艺准 申铁龙 盛彦斌 朱亚斌 庞立龙 李炳生 张洪华 付云翀关键词:硅 重离子辐照 光学带隙 通过不同电荷补偿方式在CaMoO4:Yb3+粉末中获得增大的下转换效率和显著增强的红外发光强度 基于前期对CaMoO4:yb3+红外下转换粉末材料研究的基础上,我们对材料进行不同的电荷补偿,即(1)掺杂碱土金属离子M+,通过2Ca2+→ Yb3++ M+,M+为Li+,Na+,K+实现电荷平衡;(2)间接电荷补偿即... 曹雪琴 魏涛 陈永虎 尹民关键词:电荷补偿 钼酸盐 Lu_2O_3∶Eu^(3+)纳米粉末及透明陶瓷的制备及其发光性能 被引量:7 2011年 采用共沉淀法和溶剂热法制备了Lu2O3∶Eu3+纳米粉体,通过X射线衍射谱、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜照片,比较了两种方法制备的Lu2O3∶Eu3+粉末的微观结构,测量和比较合成粉体的激发与发射光谱。将获得的Lu2O3∶Eu3+煅烧粉体在不使用任何添加剂的情况下,干压成型制成素坯,先在真空中1 100℃煅烧5 h,氮气氛中1 700℃烧结2 h,再于氮气氛中1 600℃退火10 h获得Lu2O3∶Eu3+透明陶瓷。比较了两种方法制备的Lu2O3∶Eu3+透明陶瓷的透明度和发光性能。测量并讨论了所合成的Lu2O3∶Eu3+透明陶瓷的发光衰减曲线和能级寿命。 王林香 祝恒江 尹民关键词:透明陶瓷 荧光衰减 玻璃夹胶荧光集光太阳能光伏器件 2014年 将荧光材料、光波导技术和太阳电池进行集成,并采用夹胶玻璃工艺构造具有等效聚光的夹胶结构荧光集光太阳能光伏器件。该器件可减少太阳电池的用量,达到降低光伏发电成本的目的,同时热效应低。夹胶结构的采用可有效保护荧光胶层。因此,该荧光集光太阳能光伏器件具有聚光太阳能的优点,又可克服聚光太阳能需要冷却和复杂跟踪系统的缺陷。选择光伏超白玻璃、荧光染料(Lumogen Red 305和Yellow 083)和商品单晶硅太阳电池,采用玻璃夹胶工艺,制作78mm×78mm、156mm×156mm的玻璃夹胶荧光集光太阳能光伏器件,标准太阳照射(AM1.5)下的光电转换效率分别约为3.0%、2.3%。 张军 徐智磊 苏湛 孙轶玮 赵晗 耿俊杰 张俊 孙松 丁建军 罗震林 鲍骏 高琛关键词:荧光材料 下转换材料β—NaYF_4:Tb^(3+),Yb^(3+)的水热法合成和发光性质研究 被引量:8 2011年 利用水热法合成了粉末发光材NaYF4∶Tb3+,Yb3+。分别用X射线衍射(XRD),光致发光谱(PL)和激发谱(PLE)测试了合成材料的物相结构和发光性质。研究结果表明:合成的NaYF4∶Tb3+,Yb3+材料为六方相的晶体,无立方相的。改变Tb3+和Yb3+的掺杂浓度后晶格结构没有变化,说明离子Tb3+和Yb3+取代的是Y3+离子的晶格位置。在355nm脉冲激光激发下,检测到了Tb3+的5 D3→7 FJ(J=5-0)和5 D4→7 FJ(J=6,5,4,3)可见波段特征发射光和Yb3+950~1 050nm(2 F5/2→2 F7/2)的近红外发光,研究了可见和近红外的发射强度随Yb3+掺杂浓度的变化,表明Tb3+和Yb3+之间存在能量传递,其可能的能量传递方式是共合作能量传递过程。当Tb3+和Yb3+的掺杂摩尔浓度分别是1mol%和6mol%时具有最强的近红外发射。 姜桂铖 韦先涛 王林香 王晓纯 陈永虎 尹民关键词:水热法 PbS量子点在荧光集光太阳能光伏器件上的应用 被引量:4 2012年 荧光集光太阳能光伏器件在平面光波导效应的作用下实现等效聚光,可以减少太阳能电池的用量,有效降低光伏发电的成本。将胶体化学法制备的吸收和发射在近红外波段的单分散球状PbS量子点荧光材料封装于两片光伏超白玻璃间的正己烷溶液中,构成溶液夹层封装的平面光波导,并和效率为17%的单晶硅太阳能电池耦合,制作出了吸收在700~1000nm,效率约为1.31%的近红外荧光集光太阳能光伏器件。 张俊 张军 耿俊杰 张义 丁建军 孙松 罗震林 鲍骏 高琛关键词:光学器件 光伏 近红外