摘要：透明导电氧化物(TCO)基超薄Cu(In, Ga)Se_(2)(CIGSe)太阳能电池具有建筑光伏一体化的潜力,然而由于背肖特基结的存在,其增大背复合速率S_b在提高空穴传输的同时也增加了光生电子背复合,从而抑制了其性能的提高。本文使用1D-SCAPS软件对背界面纳米光子结构(NPs)如何提高电池的性能进行理论探究,结果表明,背界面NPs的引入产生了复杂的电学效应。一方面,NPs本身不吸收光能,从而降低了背界面附近的有效光吸收体积,导致背界面光生载流子浓度降低,光生电子的背复合显著降低;另一方面,NPs的引入增加了吸收层厚度,导致空间电荷区(SCR)远离背界面,降低了其对光生电子的收集效率,增加了背复合。在高背复合速率(S_(b)=1.0×10^(7)cm·s^(-1))下,光生载流子浓度降低产生的背复合降低大于SCR移动产生的背复合增加,因此总体的背复合降低。与此同时,背复合的降低还缓解了高S_b时的光生电子损耗,从而解除了随S_b增大而增加的背复合对电池性能的抑制。这些发现为设计和优化TCO基超薄CIGSe太阳能电池提供了参考。

摘要：通过研究一种新型透明导电氧化物薄膜(transparent conductive oxide,TCO)的减反射作用,探索增加入射光进入Cu2ZnSnS4(CZTS)太阳能电池从而提高太阳能电池效率的新途径.在AM1.5光照条件下,设计了一种在宽波长范围内具有更好的减反射性能的TCO薄膜,即SiO2/ZnO减反射TCO薄膜(antireflective transparent conductive oxide,ATCO).为了衡量300-800 nm波长范围内的减反射效果,引入了有效平均反射率方法(effective average reflectance,EAR)进行测算.为充分考虑折射率色散的影响以及TCO,ATCO薄膜与有源层的耦合,本文采用多维光学传输矩阵对各关键材料层的耦合及膜厚进行了优化,以准确衡量最优的减反射效果.最后,通过比较常规CZTSSC和ATCO-CZTSSC的减反射性能,得到了新型ATCO膜,可以有效地减少光损耗并提高光电转换效率的结论.

摘要：硅基光波导移相器是硅基光电子系统的重要组成部分。透明导电氧化物(TCO)薄膜的介电常数受栅极电压作用会产生调谐,有望应用于下一代高速、低插入损耗且兼容CMOS的硅基光波导移相器中。TCO较高的光吸收系数限制了其在移相器中的应用。提出了一种基于高迁移率的透明导电氧化物的低插入损耗硅基光波导移相器,并证明了TCO材料迁移率与其损耗密切相关。通过理论计算和数值仿真,设计了一种基于高迁移率氧化镉(CdO)材料(μ=300cm^2·V^-1·s^-1)的硅基光波导移相器。所得器件在1550nm波长实现π相移时,器件长度为127μm,插入损耗为1.4dB,调制带宽可达到300GHz。为发展高速硅基光波导移相器件提供了新思路。

摘要：本文以射频(RF)磁控溅射方法制备的ITO薄膜和购置的ITO及FTO薄膜为研究对象,通过紫外可见分光光度计表征薄膜样品的透射率,结果表明ITO和FTO薄膜均展现出良好的光学透过率。采用扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜样品的表面形貌,所有薄膜样品的表面较为均匀。通过X射线光电子能谱仪(XPS)表征薄膜样品表面的元素、组成、价态和电子态信息,结果表明制备方式与退火处理等因素影响了薄膜样品表面的元素组成与价态,这些信息与薄膜的电学和光学性能具有一定的关联。上述研究结果可以为新型透明导电薄膜的设计和性能提升提供参考。

摘要：由北玻公司独立研发、设计、制造的8．5代大面积透明导电氧化物镀膜玻璃生产线日前在新奥集团公司已成功完成工艺调试，生产出来的掺铝氧化锌透明导电膜玻璃经过进口8．5代硅基薄膜太阳能电池生产线批量试用，转换功率不低于进口的掺氟氧化锡透明导电膜玻璃水平。该玻璃经过进一步的工艺优化，生产出的薄膜太阳能电池的转换效率将得到一个较大的提升空间。

摘要：单结太阳电池的能量转换效率从根本上受限于Shockley-Queisser(S-Q)理论极限,二端叠层结构可同时解决单结器件中面临的光谱失配和热弛豫能量损耗问题,是突破S-Q极限最有前途的实用技术。二端叠层太阳电池中的复合层作为中间层的重要组分,为来自两侧的电子和空穴提供复合位点,避免了电荷堆积造成的开路电压损失并促进了电流流通,是实现高性能叠层器件的关键因素之一。理想的复合层应具有较高电导率以提高电荷复合速率、高光学透过率以保证后结子电池的有效光吸收、良好的化学稳定性以降低溶剂对子电池的溶解伤害以及较低的制备成本以推动叠层电池的商业化生产进程。目前已有多种材料被应用于二端叠层太阳电池中,如薄金属、透明导电氧化物、导电聚合物、氧化石墨烯等,在钙钛矿-钙钛矿、钙钛矿-有机、钙钛矿-晶硅叠层器件中发挥了重要作用。本文归纳了不同类型叠层太阳电池复合层的研究进展,系统介绍了复合层的种类、设计原则、制备工艺等,对比其优缺点并提出了复合层目前存在的问题和面临的挑战,为制备高效叠层电池提供了有益参考。

摘要：介电常数近零材料及相关物理现象近年来逐渐成为一个快速发展的研究领域。在介电常数近零材料中,光与物质相互作用显著增强,为设计新型光学功能器件提供了重要思路。从线性和非线性光学范畴综述了介电常数近零材料中光与物质相互作用的原理与应用进展。在线性光学部分,讨论了透明导电氧化物材料的光学性质、介电常数近零模式、载流子的电调控等方面的内容。在非线性光学部分,讨论了介电常数近零材料在非线性折射率调控、非线性频率转换以及时变ENZ材料中的非线性光学响应等方面的研究进展。最后,展望了介电常数近零材料领域的未来研究方向和应用领域。

摘要：透明导电氧化物由于特殊的光学性能,已经被广泛地运用于光电器件中。在近红外波长范围内,其介电常数实部将从正转变为负。在介电常数近零(ENZ)区域中,光与物质之间将产生强相互作用,由此将有望实现较宽的相位调制。采用基于氧化铟锡(ITO)的金属-氧化物-半导体电容器(MOS)结构,通过施加0~5 V的偏置电压,对界面附近1 nm厚度内的载流子浓度进行调制,实现了在1470 nm处的接近265°的相位调控。在相位调制的基础上,探索了该结构在光束偏转和聚焦方面的实际应用。此外,双栅型MOS结构的设计进一步拓宽了相位覆盖的范围。

摘要：针对传统透明氧化物薄膜电学性能测试实验内容单一的问题,结合教师教学与科研项目,设计了“基于传输线模型法ITO/p-Si接触性能研究”的探究性实验和相应考核体系。实验通过测量不同条件下制备的ITO/p-Si接触的电学性能,分析ITO/p-Si的比接触电阻和势垒高度变化规律和原因。考核体系涵盖了包括文献查阅、产品制备、性能测试、数据分析和扩展实验等环节。实验综合性较强,有递进性,能够巩固专业理论知识,激发学生的学习兴趣,增强学生的创新能力。

摘要：透明导电薄膜作为一种新型的光电材料显示出多种优异的光电性能和具有广泛的应用背景。综述了金属基复合透明导电膜的发展历程与研究现状,重点讨论了电介质/金属/电介质(D/M/D)和透明导电氧化物/金属/透明导电氧化物(TCO/M/TCO)这两种类型的多层复合膜,分析了其设计原理和存在问题,并指出了控制金属层的厚度和界面扩散是制备高性能光电薄膜的重要方面,最后介绍了金属基复合膜应用,并对其研究进行了展望。