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基于分布式布拉格反射器结构的空间三结砷化镓太阳能电池抗辐照研究
被引量：
8
1
作者
常晓阳
尧舜
+5 位作者
张奇灵
张杨
吴波
占荣
杨翠柏
王智勇
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期342-348,共7页
根据电子辐照条件下的常规三结砷化镓太阳能电池光谱响应以及电池电流的损伤特征,确定电池衰减的物理机理:中电池在电子辐照后形成的辐照损伤缺陷,使得基区少子扩散长度被大幅缩短,影响了光生载流子的收集.针对中电池衰减的物理机理,设...
根据电子辐照条件下的常规三结砷化镓太阳能电池光谱响应以及电池电流的损伤特征,确定电池衰减的物理机理:中电池在电子辐照后形成的辐照损伤缺陷,使得基区少子扩散长度被大幅缩短,影响了光生载流子的收集.针对中电池衰减的物理机理,设计不同的基区厚度,验证辐照后扩散长度缩短至1.5μm左右.为提升中电池抗辐照性能,消除辐照后扩散长度缩减带来的影响,对中电池外延结构进行设计,将中电池基区减薄至1.5μm,并在其下方嵌入分布式布拉格反射器,对特定波段光反射进行二次吸收,弥补中电池减薄的影响.通过TFCalc光学模系设计软件模拟出的中心波长为850 nm,15对Al_(0.9)Ga_(0.1)As/Al_(0.1)Ga_(0.9)As的分布式布拉格反射器,实际测试最高反射率大于97%,高反带宽94 nm,能够满足设计要求.此基础上进行了新结构电池的外延生长与辐照测试对比.实验结果表明:新结构太阳能电池辐照后短路电流衰减比原结构降低了50%,效率的剩余因子提升2.3%.
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关键词
分布式布拉格反射器
三
结
太阳能电池
辐照损伤
扩散长度
下载PDF
职称材料
AM0光谱下三结太阳能电池的温度及聚光特性
被引量：
1
2
作者
饶蕾
计春雷
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期2269-2275,共7页
基于目前广泛使用的单二极管等效电路模型建立三结太阳能电池的仿真模型.以Spectrolab公司的ITJ三结GaInP2/GaInAs/Ge太阳能电池为例,在AM0光谱下,采用黑体辐射理论计算得到各子结电池的短路电流密度,代入该仿真模型计算得到电压-负载...
基于目前广泛使用的单二极管等效电路模型建立三结太阳能电池的仿真模型.以Spectrolab公司的ITJ三结GaInP2/GaInAs/Ge太阳能电池为例,在AM0光谱下,采用黑体辐射理论计算得到各子结电池的短路电流密度,代入该仿真模型计算得到电压-负载电流密度曲线和电压-输出功率曲线.经过对比发现,理论计算结果与Spectrolab公司实验测试得到的ITJ三结太阳能电池的输出性能曲线结果相一致.基于该仿真模型及Spectrolab公司公布的各材料参数值可以计算得到太阳能电池工作在不同温度和聚光条件下的输出特性.从太阳能电池的开路电压来看,随着温度的升高,开路电压下降,而随着聚焦因子的增大,开路电压上升.从太阳能电池的光电转换效率来看,当聚焦因子从1增大到400时,电池转换效率上升,而聚焦因子进一步增大到1 000时,电池转换效率略有下降.结果表明:在温度为28℃、聚光因子为400左右时,ITJ三结太阳能电池在AM0光谱下的光电转换效率达到最大值30.88%.通过该仿真模型可以预测Spectrolab公司的ITJ三结太阳能电池工作在太空中各种环境下的输出性能参数,对空间飞行器的电源系统设计提供可靠数据支持.
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关键词
三
结
太阳能电池
等效电路模型
黑体辐射
聚焦因子
温度系数
下载PDF
职称材料
基于Simulink的三结聚光太阳能电池建模与仿真研究
被引量：
4
3
作者
刘默
唐吉玉
刘祥
《电子设计工程》
2019年第10期1-5,共5页
模拟仿真的对象选择为Spectrolab公司生产的CIMJ三结(InGaP/InGaAs/Ge)聚光太阳能电池。依据单二极管等效原理建立三结太阳能电池模型,光照条件选择为AM0,采用黑体辐射理论,通过理论计算方法得到各层子电池的短路电流密度,将参数代入基...
模拟仿真的对象选择为Spectrolab公司生产的CIMJ三结(InGaP/InGaAs/Ge)聚光太阳能电池。依据单二极管等效原理建立三结太阳能电池模型,光照条件选择为AM0,采用黑体辐射理论,通过理论计算方法得到各层子电池的短路电流密度,将参数代入基于Matlab软件的Simulink模块建立三结太阳能电池的电路仿真模型。基于该模型并结合Spectrolab公司提供的电池各参数值,首先验证了该仿真模型通过理论计算得到的输出特性与Spectrolab公司实验所得的数据一致。改变温度以及聚光条件,利用理论计算方法、电路仿真模型以及Spectrolab公司提供的电池参数得到对应的输出特性曲线。最终结果表明:在AM0光照条件下,当温度为0,聚光因子1到450的增长过程中,CIMJ电池的光电转换效率达到最大的32.93%,进而在由450增长到1000的过程中,光电转换效率有所下降。该仿真模型的建立,可以预测太阳能电池在太空中各种温度及光照条件下的性能,为太阳能电池在航天器供电系统中的应用提供了一定的指导。
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关键词
CIMJ
三
结
太阳能电池
电路模型仿真
SIMULINK
输出特性
下载PDF
职称材料
三结聚光太阳能电池的建模与仿真
被引量：
1
4
作者
施岳
饶蕾
+1 位作者
王小晗
朱佳俊
《技术与市场》
2015年第7期11-13,15,共4页
三结聚光太阳能电池是一种通过聚光的方式将太阳能转换为电能的器件,利用MATLAB软件对太阳能电池的等效电路模型进行仿真,得到在不同输入条件下的太阳能电池输出特性,为三结聚光太阳能电池的应用做出预测和指导。
关键词
三
结
聚光
太阳能电池
MATLAB仿真
输出特性
下载PDF
职称材料
题名
基于分布式布拉格反射器结构的空间三结砷化镓太阳能电池抗辐照研究
被引量：
8
1
作者
常晓阳
尧舜
张奇灵
张杨
吴波
占荣
杨翠柏
王智勇
机构
北京工业大学
瑞德兴阳新能源技术有限公司
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期342-348,共7页
基金
中山市科技强企支撑计划(批准号:2013A3FC0192)
中山市战略性新兴产业项目基金(批准号:ZSEI-2013468008)资助的课题
文摘
根据电子辐照条件下的常规三结砷化镓太阳能电池光谱响应以及电池电流的损伤特征,确定电池衰减的物理机理:中电池在电子辐照后形成的辐照损伤缺陷,使得基区少子扩散长度被大幅缩短,影响了光生载流子的收集.针对中电池衰减的物理机理,设计不同的基区厚度,验证辐照后扩散长度缩短至1.5μm左右.为提升中电池抗辐照性能,消除辐照后扩散长度缩减带来的影响,对中电池外延结构进行设计,将中电池基区减薄至1.5μm,并在其下方嵌入分布式布拉格反射器,对特定波段光反射进行二次吸收,弥补中电池减薄的影响.通过TFCalc光学模系设计软件模拟出的中心波长为850 nm,15对Al_(0.9)Ga_(0.1)As/Al_(0.1)Ga_(0.9)As的分布式布拉格反射器,实际测试最高反射率大于97%,高反带宽94 nm,能够满足设计要求.此基础上进行了新结构电池的外延生长与辐照测试对比.实验结果表明:新结构太阳能电池辐照后短路电流衰减比原结构降低了50%,效率的剩余因子提升2.3%.
关键词
分布式布拉格反射器
三
结
太阳能电池
辐照损伤
扩散长度
Keywords
distributed Bragg reflector
triple-junction solar cell
irradiation damage
diffusion length
分类号
TM914.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
下载PDF
职称材料
题名
AM0光谱下三结太阳能电池的温度及聚光特性
被引量：
1
2
作者
饶蕾
计春雷
机构
上海电机学院电子工程系
上海电机学院计算机科学系
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期2269-2275,共7页
基金
上海市教育委员会科研创新资助项目(14YZ162)
上海市高校青年教师培养资助计划(14AZ20)
文摘
基于目前广泛使用的单二极管等效电路模型建立三结太阳能电池的仿真模型.以Spectrolab公司的ITJ三结GaInP2/GaInAs/Ge太阳能电池为例,在AM0光谱下,采用黑体辐射理论计算得到各子结电池的短路电流密度,代入该仿真模型计算得到电压-负载电流密度曲线和电压-输出功率曲线.经过对比发现,理论计算结果与Spectrolab公司实验测试得到的ITJ三结太阳能电池的输出性能曲线结果相一致.基于该仿真模型及Spectrolab公司公布的各材料参数值可以计算得到太阳能电池工作在不同温度和聚光条件下的输出特性.从太阳能电池的开路电压来看,随着温度的升高,开路电压下降,而随着聚焦因子的增大,开路电压上升.从太阳能电池的光电转换效率来看,当聚焦因子从1增大到400时,电池转换效率上升,而聚焦因子进一步增大到1 000时,电池转换效率略有下降.结果表明:在温度为28℃、聚光因子为400左右时,ITJ三结太阳能电池在AM0光谱下的光电转换效率达到最大值30.88%.通过该仿真模型可以预测Spectrolab公司的ITJ三结太阳能电池工作在太空中各种环境下的输出性能参数,对空间飞行器的电源系统设计提供可靠数据支持.
关键词
三
结
太阳能电池
等效电路模型
黑体辐射
聚焦因子
温度系数
Keywords
triple-junction solar cell
equivalent circuit model
black body radiation
concentration factor
temperature coefficient
分类号
TM914 [电气工程—电力电子与电力传动]
下载PDF
职称材料
题名
基于Simulink的三结聚光太阳能电池建模与仿真研究
被引量：
4
3
作者
刘默
唐吉玉
刘祥
机构
华南师范大学物理与电信工程学院
出处
《电子设计工程》
2019年第10期1-5,共5页
基金
国家自然科学基金(11674106)
文摘
模拟仿真的对象选择为Spectrolab公司生产的CIMJ三结(InGaP/InGaAs/Ge)聚光太阳能电池。依据单二极管等效原理建立三结太阳能电池模型,光照条件选择为AM0,采用黑体辐射理论,通过理论计算方法得到各层子电池的短路电流密度,将参数代入基于Matlab软件的Simulink模块建立三结太阳能电池的电路仿真模型。基于该模型并结合Spectrolab公司提供的电池各参数值,首先验证了该仿真模型通过理论计算得到的输出特性与Spectrolab公司实验所得的数据一致。改变温度以及聚光条件,利用理论计算方法、电路仿真模型以及Spectrolab公司提供的电池参数得到对应的输出特性曲线。最终结果表明:在AM0光照条件下,当温度为0,聚光因子1到450的增长过程中,CIMJ电池的光电转换效率达到最大的32.93%,进而在由450增长到1000的过程中,光电转换效率有所下降。该仿真模型的建立,可以预测太阳能电池在太空中各种温度及光照条件下的性能,为太阳能电池在航天器供电系统中的应用提供了一定的指导。
关键词
CIMJ
三
结
太阳能电池
电路模型仿真
SIMULINK
输出特性
Keywords
CIMJ triple-junction solar cell
circuit model simulation
Simulink
output characteristic
分类号
TN98 [电子电信—信息与通信工程]
下载PDF
职称材料
题名
三结聚光太阳能电池的建模与仿真
被引量：
1
4
作者
施岳
饶蕾
王小晗
朱佳俊
机构
上海电机学院电子工程系
出处
《技术与市场》
2015年第7期11-13,15,共4页
基金
上海市大学生创新活动计划项目(G2-13DXSCX-064)
上海市教育委员会科研创新项目资助(14YZ162)
上海市高校青年教师培养资助计划(14AZ20)
文摘
三结聚光太阳能电池是一种通过聚光的方式将太阳能转换为电能的器件,利用MATLAB软件对太阳能电池的等效电路模型进行仿真,得到在不同输入条件下的太阳能电池输出特性,为三结聚光太阳能电池的应用做出预测和指导。
关键词
三
结
聚光
太阳能电池
MATLAB仿真
输出特性
Keywords
3-junction concentrator solar cell
MATLAB simulation
output characteristics
分类号
TM914.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于分布式布拉格反射器结构的空间三结砷化镓太阳能电池抗辐照研究
常晓阳
尧舜
张奇灵
张杨
吴波
占荣
杨翠柏
王智勇
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
8
下载PDF
职称材料
2
AM0光谱下三结太阳能电池的温度及聚光特性
饶蕾
计春雷
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
下载PDF
职称材料
3
基于Simulink的三结聚光太阳能电池建模与仿真研究
刘默
唐吉玉
刘祥
《电子设计工程》
2019
4
下载PDF
职称材料
4
三结聚光太阳能电池的建模与仿真
施岳
饶蕾
王小晗
朱佳俊
《技术与市场》
2015
1
下载PDF
职称材料
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