導語：如何才能(neng)寫(xie)好一篇半導體材(cai)料(liao)發展前景，這(zhe)就需要(yao)搜集(ji)整理更多的資料(liao)和文(wen)(wen)獻，歡迎閱讀由公(gong)務員之家整理的十篇范文(wen)(wen)，供你(ni)借鑒。

篇1

關鍵詞：電子科學技術；半導體材料；特征尺寸；發展；趨(qu)勢

1 對現階段我國電(dian)子科學技(ji)術發展進(jin)程向前推進(jin)的(de)過程中所使(shi)用到的(de)半導體材(cai)料進(jin)行分(fen)析

1.1 元素(su)類半(ban)導體材(cai)料在(zai)我國電(dian)子科學技(ji)術發(fa)展初(chu)級階段得到了較為廣泛的應用

作為(wei)出現(xian)最(zui)早并且(qie)得(de)到(dao)了最(zui)為(wei)廣泛(fan)(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)代(dai)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)，鍺(zang)、硅(gui)(gui)是(shi)(shi)(shi)其(qi)中(zhong)(zhong)典(dian)型性相對(dui)來(lai)說(shuo)(shuo)比(bi)較(jiao)(jiao)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元素半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)，第一(yi)代(dai)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)硅(gui)(gui)因(yin)(yin)為(wei)存儲量(liang)(liang)相對(dui)來(lai)說(shuo)(shuo)比(bi)較(jiao)(jiao)大、工藝也相對(dui)來(lai)說(shuo)(shuo)比(bi)較(jiao)(jiao)成熟，成為(wei)了現(xian)階(jie)段(duan)(duan)我國所(suo)生(sheng)產出來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)中(zhong)(zhong)得(de)到(dao)了最(zui)為(wei)廣泛(fan)(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)，鍺(zang)元素是(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)現(xian)時(shi)間最(zui)早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)。在(zai)(zai)我國電(dian)子科學技(ji)術(shu)(shu)發(fa)(fa)展(zhan)初級階(jie)段(duan)(duan)因(yin)(yin)其(qi)本身所(suo)具有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活潑，容易和半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)中(zhong)(zhong)所(suo)需要(yao)使用(yong)(yong)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)介電(dian)材(cai)料(liao)(liao)發(fa)(fa)生(sheng)氧(yang)化還原(yuan)反應(ying)(ying)從而形成GEO，使半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)受到(dao)一(yi)定程度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，致(zhi)使人們在(zai)(zai)使用(yong)(yong)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程中(zhong)(zhong)出現(xian)各(ge)個層面相關(guan)問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾率是(shi)(shi)(shi)相對(dui)來(lai)說(shuo)(shuo)比(bi)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，并且(qie)鍺(zang)這(zhe)(zhe)種元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產量(liang)(liang)相對(dui)于硅(gui)(gui)元素來(lai)說(shuo)(shuo)是(shi)(shi)(shi)比(bi)較(jiao)(jiao)少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因(yin)(yin)此(ci)(ci)在(zai)(zai)我國電(dian)子科學技(ji)術(shu)(shu)發(fa)(fa)展(zhan)初級階(jie)段(duan)(duan)對(dui)鍺(zang)這(zhe)(zhe)種半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)力度(du)(du)是(shi)(shi)(shi)相對(dui)來(lai)說(shuo)(shuo)比(bi)較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。但(dan)是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)上個世(shi)紀(ji)八十年(nian)代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候(hou)，鍺(zang)這(zhe)(zhe)種半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)紅外光學領(ling)域(yu)得(de)到(dao)了較(jiao)(jiao)為(wei)廣泛(fan)(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)，并且(qie)發(fa)(fa)展(zhan)速度(du)(du)是(shi)(shi)(shi)相對(dui)來(lai)說(shuo)(shuo)比(bi)較(jiao)(jiao)快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)(zai)此(ci)(ci)之后，GE這(zhe)(zhe)種半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)太陽能(neng)電(dian)池這(zhe)(zhe)個領(ling)域(yu)中(zhong)(zhong)也得(de)到(dao)了較(jiao)(jiao)為(wei)廣泛(fan)(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)。

1.2 對現階段我國電子(zi)科(ke)學技(ji)術發展(zhan)進(jin)程(cheng)(cheng)向前推進(jin)的(de)過程(cheng)(cheng)中所使用到大化(hua)合物半導體(ti)材料進(jin)行分析

現階段(duan)我國(guo)(guo)電子(zi)科學技術(shu)發(fa)展(zhan)進(jin)程(cheng)(cheng)向(xiang)前推進(jin)的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)所(suo)使用(yong)到(dao)(dao)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)一(yi)(yi)般情(qing)況下是可以(yi)分為(wei)第(di)III和第(di)V族化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物（例如(ru)在(zai)那個時期半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)設備中(zhong)所(suo)經(jing)(jing)常(chang)(chang)使用(yong)到(dao)(dao)的(de)(de)半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)材料(liao)(liao)GaAs Gap以(yi)及石墨烯等(deng)等(deng)），第(di)II和第(di)VI族化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物（例如(ru)在(zai)半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)設備中(zhong)所(suo)經(jing)(jing)常(chang)(chang)使用(yong)到(dao)(dao)的(de)(de)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)鎘以(yi)及硫化(hua)(hua)(hua)(hua)鋅等(deng)等(deng)）、經(jing)(jing)過(guo)了一(yi)(yi)定程(cheng)(cheng)度的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)后的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物（Mn、Cu等(deng)相關(guan)元素(su)經(jing)(jing)過(guo)了一(yi)(yi)定程(cheng)(cheng)度的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)后形成的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物）。在(zai)上文中(zhong)所(suo)敘述的(de)(de)一(yi)(yi)些材料(liao)(liao)一(yi)(yi)般情(qing)況下都(dou)是屬于固態晶(jing)體(ti)(ti)(ti)半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)材料(liao)(liao)所(suo)包含(han)的(de)(de)范疇之內的(de)(de)，現階段(duan)我國(guo)(guo)電子(zi)科學技術(shu)發(fa)展(zhan)進(jin)程(cheng)(cheng)向(xiang)前推進(jin)的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)研發(fa)出來的(de)(de)有機(ji)半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)與玻璃半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)等(deng)非晶(jing)體(ti)(ti)(ti)狀態的(de)(de)材料(liao)(liao)也逐漸成為(wei)了半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)設備中(zhong)所(suo)經(jing)(jing)常(chang)(chang)使用(yong)到(dao)(dao)的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)材料(liao)(liao)。

2 對現階(jie)段我(wo)國電子科學技術(shu)發展進(jin)(jin)程向前推(tui)進(jin)(jin)的過程中(zhong)半導(dao)體材料使用階(jie)段發生(sheng)變化(hua)的進(jin)(jin)行(xing)分析

在現(xian)(xian)階段(duan)(duan)(duan)我(wo)國(guo)(guo)半(ban)導(dao)體(ti)設備(bei)中(zhong)(zhong)所(suo)經常使用(yong)到(dao)的(de)(de)半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)硅(gui)遵(zun)循(xun)著(zhu)摩爾定(ding)律(lv)所(suo)提出(chu)的(de)(de)要求發(fa)展進(jin)程不斷的(de)(de)向前推進(jin)，現(xian)(xian)階段(duan)(duan)(duan)我(wo)國(guo)(guo)半(ban)導(dao)體(ti)設備(bei)中(zhong)(zhong)所(suo)使用(yong)到(dao)的(de)(de)硅(gui)的(de)(de)集成(cheng)度已經逐(zhu)漸接(jie)近了極限范圍(wei)，現(xian)(xian)階段(duan)(duan)(duan)我(wo)國(guo)(guo)所(suo)研(yan)發(fa)出(chu)來(lai)的(de)(de)晶體(ti)管逐(zhu)步向著(zhu)10nm甚至7nm的(de)(de)特征尺寸逼近。但是(shi)因為硅(gui)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)本(ben)身在禁帶(dai)寬(kuan)度、空穴(xue)遷移率等各個(ge)方面存在一定(ding)程度的(de)(de)問題，難以滿(man)足現(xian)(xian)階段(duan)(duan)(duan)我(wo)國(guo)(guo)科(ke)學(xue)(xue)技術(shu)發(fa)展進(jin)程向前推進(jin)的(de)(de)過程中(zhong)(zhong)對半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)所(suo)提出(chu)的(de)(de)要求，在10nm這(zhe)個(ge)節(jie)點范圍(wei)之中(zhong)(zhong)，GE/SIGE材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)或許是(shi)可(ke)以代(dai)替硅(gui)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)成(cheng)為半(ban)導(dao)體(ti)設備(bei)所(suo)需要使用(yong)到(dao)的(de)(de)主要材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)。在2015年的(de)(de)時候，IBM實驗室(shi)在和桑心以及(ji)紐約(yue)州(zhou)立大學(xue)(xue)納(na)米理工(gong)學(xue)(xue)院進(jin)行一定(ding)程度的(de)(de)相互合(he)作之后推出(chu)了實際(ji)范圍(wei)內首(shou)個(ge)7nm原型芯片，這(zhe)一款芯片中(zhong)(zhong)所(suo)使用(yong)到(dao)的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)都是(shi)被人們稱作黑(hei)科(ke)技的(de)(de)“鍺(zang)硅(gui)”材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，取代(dai)了原本(ben)高純度硅(gui)元(yuan)素在半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)所(suo)占據的(de)(de)主導(dao)地位。

3 對現階段新興(xing)半導體材料的發展(zhan)趨(qu)勢進(jin)行分析

因為(wei)(wei)(wei)在(zai)經(jing)濟發展進(jin)程向前推進(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)背景之(zhi)下，人們(men)對半(ban)(ban)(ban)導(dao)體設(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能所提(ti)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)也(ye)在(zai)不斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)升，人們(men)對半(ban)(ban)(ban)導(dao)體設(she)備中(zhong)所需要使用(yong)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)(ban)導(dao)體材(cai)(cai)(cai)料在(zai)集(ji)成度、能耗水平(ping)以及成本等各個方面提(ti)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)到(dao)達(da)了(le)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高度。現階段(duan)，第(di)三代半(ban)(ban)(ban)導(dao)體材(cai)(cai)(cai)料已經(jing)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成為(wei)(wei)(wei)了(le)半(ban)(ban)(ban)導(dao)體設(she)備中(zhong)使用(yong)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要材(cai)(cai)(cai)料之(zhi)一(yi)，作為(wei)(wei)(wei)在(zai)第(di)三代半(ban)(ban)(ban)導(dao)體材(cai)(cai)(cai)料中(zhong)典型(xing)性(xing)相對來(lai)說比(bi)較強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料：GaN、SIC以及zno等各種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料在(zai)現階段(duan)發展進(jin)程向前推進(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度都是相對來(lai)說比(bi)較快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

4 對現階(jie)段(duan)碳化硅這種材(cai)料(liao)的(de)發展和(he)在(zai)各個領域中(zhong)得到的(de)應(ying)用進行分析

碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)是一(yi)(yi)種典型(xing)性相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)(shuo)(shuo)比(bi)(bi)較高的(de)(de)在(zai)(zai)(zai)(zai)碳(tan)(tan)(tan)基化(hua)(hua)合物(wu)所(suo)包(bao)含的(de)(de)范圍(wei)之內的(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，其(qi)本身(shen)所(suo)具有的(de)(de)導(dao)(dao)熱性能相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)于其(qi)它類型(xing)的(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)(shuo)(shuo)穩定性是相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)(shuo)(shuo)比(bi)(bi)較強的(de)(de)，所(suo)以在(zai)(zai)(zai)(zai)某些對(dui)散熱性要求相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)(shuo)(shuo)比(bi)(bi)較高的(de)(de)領(ling)域中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)得(de)(de)到(dao)了較為廣(guang)泛的(de)(de)應用(yong)(yong)，現(xian)(xian)階(jie)(jie)(jie)段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)這(zhe)(zhe)種半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)(zai)(zai)太(tai)陽能電(dian)池、發電(dian)傳輸以及衛星通信等各個領(ling)域中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)得(de)(de)到(dao)了比(bi)(bi)較深入的(de)(de)應用(yong)(yong)，在(zai)(zai)(zai)(zai)此之外，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)這(zhe)(zhe)種半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)(zai)(zai)軍工行(xing)業中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)得(de)(de)到(dao)的(de)(de)應用(yong)(yong)也(ye)是相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)(shuo)(shuo)比(bi)(bi)較深入的(de)(de)，在(zai)(zai)(zai)(zai)某些國(guo)防建(jian)設(she)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)關(guan)工作進(jin)行(xing)的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)都使用(yong)(yong)到(dao)的(de)(de)了大(da)量(liang)的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)。因為和碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)這(zhe)(zhe)種材(cai)(cai)料(liao)(liao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)關(guan)的(de)(de)產業的(de)(de)數量(liang)是相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)(shuo)(shuo)比(bi)(bi)較少(shao)的(de)(de)，現(xian)(xian)階(jie)(jie)(jie)段(duan)我(wo)國(guo)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)行(xing)業發展(zhan)(zhan)進(jin)程(cheng)(cheng)向前(qian)推(tui)進(jin)的(de)(de)速(su)度(du)是相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)(shuo)(shuo)比(bi)(bi)較緩(huan)慢的(de)(de)，但是現(xian)(xian)階(jie)(jie)(jie)段(duan)我(wo)國(guo)經(jing)濟(ji)發展(zhan)(zhan)進(jin)程(cheng)(cheng)向前(qian)推(tui)進(jin)的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)重視的(de)(de)向著環(huan)境保(bao)護型(xing)的(de)(de)方向轉變，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)材(cai)(cai)料(liao)(liao)能夠滿(man)足(zu)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)要求，所(suo)以我(wo)國(guo)政府有關(guan)部門對(dui)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)種創新型(xing)的(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)越(yue)發的(de)(de)重視了，隨著半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)行(xing)業整體(ti)(ti)發展(zhan)(zhan)進(jin)程(cheng)(cheng)不斷(duan)的(de)(de)向前(qian)推(tui)進(jin)，在(zai)(zai)(zai)(zai)不久的(de)(de)將來(lai)(lai)(lai)我(wo)國(guo)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)行(xing)業的(de)(de)的(de)(de)發展(zhan)(zhan)一(yi)(yi)定會(hui)取(qu)得(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)(shuo)(shuo)比(bi)(bi)較顯著的(de)(de)成果(guo)的(de)(de)。

5 對現階段我國所(suo)研發出來(lai)的創(chuang)新型半導體材料氧化鋅的發展趨勢進行分析

作為一種創新型的半導體材料，氧化鋅在光學材料以及傳感器等各個領域中得到了較為廣泛的應用，因為這種創新型的半導體材料具有反應速度相對來說比較快、集成度相對來說比較高以及靈敏程度相對來說比較高等一系列的特點，和當前我國傳感器行業發展進程向前推進的過程中所遵循的微型化宗旨相適應，因為氧化鋅這種創新型的半導體材料的原材料豐富程度是相對來說比較高的、環保性相對來說比較強、價格相對來說比較低，所以氧化鋅這種創新型的半導體材料在未來的發展前景是相對(dui)來說比(bi)較(jiao)廣(guang)闊(kuo)的。

6 結束語

現(xian)階(jie)段我國經(jing)濟(ji)發(fa)展進程(cheng)向(xiang)前(qian)推(tui)進的(de)(de)速度(du)(du)(du)是相對(dui)(dui)來說比(bi)較(jiao)穩定(ding)(ding)的(de)(de)，并且當今我國所(suo)處的(de)(de)時代是一(yi)個知識經(jing)濟(ji)的(de)(de)時代，人們(men)對(dui)(dui)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)設(she)備中所(suo)需(xu)要使(shi)(shi)用到(dao)的(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)提(ti)出了更高的(de)(de)要求，針對(dui)(dui)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)設(she)備中所(suo)需(xu)要使(shi)(shi)用到(dao)的(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)展開的(de)(de)相關(guan)研(yan)究工作的(de)(de)力度(du)(du)(du)也(ye)得(de)到(dao)了一(yi)定(ding)(ding)程(cheng)度(du)(du)(du)的(de)(de)提(ti)升，摩爾定(ding)(ding)律(lv)在現(xian)階(jie)段電子科(ke)學技(ji)術發(fa)展進程(cheng)向(xiang)前(qian)推(tui)進的(de)(de)過(guo)程(cheng)中仍然(ran)是適用的(de)(de)，隨著(zhu)人們(men)針對(dui)(dui)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)展開的(de)(de)研(yan)究相關(guan)工作得(de)到(dao)了一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)成(cheng)果，使(shi)(shi)用創新(xin)型半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)設(she)備的(de)(de)性(xing)能(neng)得(de)到(dao)了大(da)幅度(du)(du)(du)的(de)(de)提(ti)升，相信在不久(jiu)的(de)(de)將來，半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)市場(chang)的(de)(de)變化是相對(dui)(dui)來說比(bi)較(jiao)大(da)的(de)(de)。

參考文獻

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篇2

我國電工(gong)新技術的發(fa)展

隨著(zhu)我國經濟的(de)發展，我國的(de)電力企業也取得了較大的(de)發展，這種情況下(xia)電力技術(shu)的(de)發展，不僅能夠(gou)優化供電結構和形式(shi)，還能帶動企業的(de)更(geng)好更(geng)快(kuai)的(de)發展，下(xia)文中筆(bi)者將(jiang)從幾(ji)個方面，就我國電工新技術(shu)的(de)發展現狀進行(xing)分析。

1超(chao)導(dao)體和(he)半(ban)導(dao)體材(cai)料(liao)(liao)在電(dian)力(li)(li)工業中(zhong)(zhong)(zhong)被(bei)廣泛的應(ying)(ying)用(yong)。下超(chao)導(dao)體和(he)半(ban)導(dao)體材(cai)料(liao)(liao)的應(ying)(ying)用(yong)可以分為以下幾(ji)個階段(duan)，下文中(zhong)(zhong)(zhong)筆(bi)者將進(jin)行詳細論(lun)述。a.20世紀(ji)60年代初，實(shi)用(yong)超(chao)導(dao)體被(bei)研發(fa)出(chu)來并且應(ying)(ying)用(yong)于電(dian)工領(ling)域，至此超(chao)導(dao)體材(cai)料(liao)(liao)進(jin)入了(le)電(dian)工生產，以其(qi)(qi)應(ying)(ying)用(yong)中(zhong)(zhong)(zhong)的優勢逐漸(jian)的取代了(le)其(qi)(qi)他(ta)材(cai)料(liao)(liao)。尤其(qi)(qi)是20世紀(ji)80年代中(zhong)(zhong)(zhong)后期，高臨界溫度的超(chao)導(dao)體的發(fa)現，更奠定(ding)了(le)超(chao)導(dao)體材(cai)料(liao)(liao)在電(dian)工生產中(zhong)(zhong)(zhong)的地位(wei)。b.半(ban)導(dao)體的發(fa)現和(he)應(ying)(ying)用(yong)給(gei)電(dian)力(li)(li)設(she)備和(he)儀器提供了(le)新型的電(dian)子元件，使得電(dian)力(li)(li)設(she)備在不斷的發(fa)展過程中(zhong)(zhong)(zhong)，向(xiang)著自動化前(qian)進(jin)。

2計算(suan)(suan)機和(he)微電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)技術在電(dian)(dian)(dian)(dian)力工業中(zhong)被廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)。下文(wen)中(zhong)筆者將對(dui)該問(wen)題進行詳細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分析：a.電(dian)(dian)(dian)(dian)磁場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數值計算(suan)(suan)對(dui)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)力設備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)有著(zhu)非常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義，也(ye)是近(jin)些(xie)年來(lai)有關單位和(he)部門的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究重(zhong)點，而(er)計算(suan)(suan)機技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)使(shi)(shi)(shi)得(de)這(zhe)一(yi)計算(suan)(suan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜分析和(he)精密實驗問(wen)題都得(de)到(dao)了解決，大大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)推動(dong)了電(dian)(dian)(dian)(dian)磁場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數值計算(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)。b.數控系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)同樣使(shi)(shi)(shi)得(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)機控制(zhi)向著(zhu)更加自動(dong)化(hua)和(he)全面化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向發展(zhan)，使(shi)(shi)(shi)得(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)機系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整體使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)功能(neng)得(de)到(dao)了很(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提升。c.電(dian)(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)技術作為能(neng)源(yuan)擴展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術，對(dui)于(yu)提高(gao)用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)效率和(he)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)率都有著(zhu)非常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義。

對(dui)電工(gong)新技術未來的展(zhan)望

上文(wen)中我(wo)們分析了電工新技術的發(fa)(fa)展(zhan)的必要性和基本現狀，下文(wen)中筆者將結合自己(ji)的工作經驗，分析未來(lai)我(wo)國的電工新技術的發(fa)(fa)展(zhan)的趨勢和方向(xiang)，并將其同(tong)新能源的開發(fa)(fa)和利用(yong)結合起來(lai)進行探討(tao)。

1太陽(yang)能發(fa)電(dian)技(ji)術。太陽(yang)能作(zuo)為目前最受矚目的(de)(de)新能源，其發(fa)電(dian)技(ji)術對于日(ri)后的(de)(de)新能源的(de)(de)發(fa)展(zhan)和使用(yong)有(you)(you)著(zhu)非常重(zhong)(zhong)要的(de)(de)意義。因為太陽(yang)能的(de)(de)獲取的(de)(de)便利以(yi)及(ji)利用(yong)形式的(de)(de)多樣化(hua)，使得(de)其在眾多的(de)(de)新能源中(zhong)成為了開發(fa)重(zhong)(zhong)點。而太陽(yang)能的(de)(de)使用(yong)也將很大程度上(shang)改變現有(you)(you)的(de)(de)能源利用(yong)方式，所以(yi)太陽(yang)能發(fa)電(dian)技(ji)術的(de)(de)未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)前景是十分廣闊的(de)(de)。

2風(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)電技術。風(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)作(zuo)為新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)一(yi)種，其最主(zhu)要的(de)應用特點(dian)就是其具有較好的(de)清潔性和可再(zai)生性，因此(ci)也被廣泛(fan)的(de)應用于新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)開(kai)發(fa)(fa)領域。就目前風(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)發(fa)(fa)展(zhan)速(su)度來(lai)看(kan)，已(yi)經超越了(le)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)，成為了(le)世界上發(fa)(fa)展(zhan)最快的(de)可再(zai)生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)，我國對于風(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)發(fa)(fa)展(zhan)也給予了(le)多種政(zheng)策上的(de)支持，所(suo)以風(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)電將會(hui)取得(de)更(geng)好的(de)發(fa)(fa)展(zhan)成就。

3核(he)能(neng)發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)。受控核(he)聚(ju)變(bian)(bian)(bian)的(de)發展以及利(li)用可以提(ti)供取之不竭的(de)清潔(jie)能(neng)源(yuan)(yuan)，從根源(yuan)(yuan)上解決經濟(ji)與能(neng)源(yuan)(yuan)和(he)環境的(de)協調發展問題。核(he)聚(ju)變(bian)(bian)(bian)具有極為(wei)重要的(de)科學現(xian)實性，它依靠核(he)工業技(ji)術(shu)以及電(dian)(dian)工新技(ji)術(shu)的(de)結合，為(wei)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)利(li)用提(ti)供更加便利(li)的(de)方式，核(he)聚(ju)變(bian)(bian)(bian)電(dian)(dian)站的(de)建立(li)還可以促進新興(xing)電(dian)(dian)工產業的(de)發展。

4水力發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)技術(shu)。我國的(de)水力資源比較(jiao)(jiao)豐富，在水力資源集中(zhong)的(de)中(zhong)南以(yi)及(ji)西(xi)南地區已經(jing)建成(cheng)了(le)多所發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)站。對(dui)于水力資源未來的(de)發(fa)(fa)(fa)展以(yi)及(ji)開(kai)發(fa)(fa)(fa)規劃已經(jing)進(jin)行了(le)較(jiao)(jiao)為詳(xiang)細的(de)策劃和前期(qi)的(de)準(zhun)備工作(zuo)。重點(dian)對(dui)金(jin)沙江以(yi)及(ji)黃河上游和湘西(xi)等水電(dian)(dian)基(ji)地進(jin)行開(kai)發(fa)(fa)(fa)，這樣就可以(yi)在最(zui)大(da)程度上對(dui)可開(kai)發(fa)(fa)(fa)的(de)資源進(jin)行利用，促(cu)進(jin)水力發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)技術(shu)的(de)發(fa)(fa)(fa)展。

5磁(ci)流(liu)體(ti)(ti)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)。磁(ci)流(liu)體(ti)(ti)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)是熱能(neng)轉(zhuan)(zhuan)化為電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)的(de)一種新型的(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)方(fang)式，可以(yi)(yi)進行(xing)高效率(lv)的(de)熱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)轉(zhuan)(zhuan)換，具有低污(wu)染以(yi)(yi)及(ji)用水少的(de)特點。磁(ci)流(liu)體(ti)(ti)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)經過發(fa)展(zhan)已經可以(yi)(yi)持續發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)數百小時(shi)，最(zui)高的(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)率(lv)達(da)到幾萬千瓦。磁(ci)流(liu)體(ti)(ti)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)發(fa)展(zhan)必(bi)須依(yi)靠電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)工新技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)以(yi)(yi)及(ji)化工新技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，對于以(yi)(yi)燃煤為主(zhu)的(de)我(wo)國來說，熱媒磁(ci)流(liu)體(ti)(ti)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)利用以(yi)(yi)及(ji)產業化發(fa)展(zhan)具有極(ji)為重大的(de)現實意義。

篇3

關鍵詞:LED;性(xing)能(neng)特點(dian);應用;節電

LED(Lighting Emitting Diode)即發(fa)光(guang)二極管，是一(yi)種半導體(ti)固體(ti)發(fa)光(guang)器件。它是利用固體(ti)半導體(ti)芯片作為發(fa)光(guang)材料，在(zai)半導體(ti)中(zhong)通(tong)過載流子發(fa)生(sheng)復(fu)合放出過剩(sheng)的能量而引起光(guang)子發(fa)射，直接(jie)發(fa)出紅、黃(huang)、藍、綠、青、橙、紫、白色的光(guang)。

發光(guang)(guang)二極管的核心(xin)部分是(shi)由p型半導體(ti)(ti)和n型半導體(ti)(ti)組成(cheng)(cheng)的晶片，在p型半導體(ti)(ti)和n型半導體(ti)(ti)之間(jian)有一個過(guo)渡層，稱為p-n結(jie)。在某些半導體(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)的PN結(jie)中，注入的少(shao)數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)與(yu)多數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)復合(he)時會把(ba)多余的能(neng)量以(yi)光(guang)(guang)的形(xing)式釋放出(chu)來，從而把(ba)電(dian)能(neng)直接轉換(huan)為光(guang)(guang)能(neng)。PN結(jie)加(jia)反向電(dian)壓(ya)，少(shao)數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)難以(yi)注入，故(gu)不發光(guang)(guang)。目前，發光(guang)(guang)半導體(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)主要由III-V族(zu)元素組成(cheng)(cheng)，例如磷化鎵(GaP)、砷(shen)化鎵(GaAs)，氮化鎵等等。

1 LED特點

LED的內在特征(zheng)決定了它是用最理想的光源去代替(ti)傳統的光源，有著廣泛的用途(tu)。

(1)體積小(xiao)。LED基(ji)本上是(shi)一塊(kuai)很小(xiao)的晶片被封(feng)裝在(zai)環(huan)氧(yang)樹脂里面(mian)，所以它非常的小(xiao)，非常的輕(qing)。

(2)耗(hao)電(dian)(dian)量低(di)。高(gao)節能:LED耗(hao)電(dian)(dian)非常低(di)，一般來說(shuo)LED的(de)工作電(dian)(dian)壓是(shi)2 V~3.6 V。工作電(dian)(dian)流是(shi)0.02 A~0.03 A。這就是(shi)說(shuo):它(ta)消耗(hao)的(de)電(dian)(dian)不超過0.1 W。

(3)使用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)。在恰當的(de)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓下，LED高亮度(du)、低熱量，比HID或(huo)白熾燈(deng)更少的(de)熱輻射(she)，有(you)人稱它為長(chang)壽(shou)燈(deng)，意為永不熄滅的(de)燈(deng)。

(4)環保。LED是由(you)無毒(du)的(de)材料(liao)制成，不像熒(ying)光燈含水銀(yin)會造成污染，同(tong)時LED也(ye)可以(yi)回收再(zai)利(li)用。

(5)堅固(gu)耐用(yong)。LED是被完全的(de)封裝在環氧樹脂里面，它比燈(deng)(deng)泡(pao)和(he)熒光燈(deng)(deng)管(guan)都堅固(gu)。燈(deng)(deng)體內也沒有松動(dong)的(de)部分，這些特點使得LED可(ke)以說是不(bu)易損壞的(de)。同時LED可(ke)控性強(qiang)，可(ke)以實現各(ge)種顏色的(de)變化。

基于LED光(guang)源的以上優點，筆者認為(wei)應當推廣使用(yong)LED，以此達到節(jie)約(yue)電(dian)力資源的目標。

2 具體應用

2.1 用(yong)作信號燈

LED信(xin)(xin)號燈(deng)較傳統信(xin)(xin)號燈(deng)有著明(ming)顯(xian)的優(you)勢(shi):

(1)由于LED發(fa)出的(de)(de)光(guang)束是(shi)向(xiang)前的(de)(de)并具有一定發(fa)散角，這樣(yang)就可以(yi)不(bu)必像(xiang)白熾(chi)燈需要加裝反光(guang)碗。而(er)且(qie)LED本身發(fa)出的(de)(de)是(shi)色光(guang)，可根據實際情況隨(sui)意調節設(she)置所需顏色，達(da)到區別辨識的(de)(de)不(bu)同目的(de)(de)，減少重(zhong)復設(she)置多色彩(cai)燈的(de)(de)麻煩，提高光(guang)利用率(lv)。

(2)工(gong)(gong)作壽命(ming)長，為5～10年，維修(xiu)保(bao)養(yang)費用低。而傳統(tong)信號燈(deng)每年至少需(xu)要更換3~4次(ci)，維修(xiu)保(bao)養(yang)費用高，需(xu)要耗費相當的人力和精力鉆(zhan)研(yan)此項(xiang)工(gong)(gong)作。

(3)功耗小，一(yi)般約僅為白熾燈(deng)光源信號(hao)燈(deng)的10%～20%，這一(yi)點是符(fu)合國家的相關能源政(zheng)策。

(4)由于單(dan)個LED僅為(wei)整個信(xin)號(hao)燈(deng)燈(deng)盤殊的一個發(fa)光單(dan)元，只要信(xin)號(hao)燈(deng)線路(lu)板(ban)設計合理，即使個別LED燒毀，也不會影響(xiang)別的LED發(fa)光單(dan)元，從而影響(xiang)信(xin)號(hao)燈(deng)整體效果。

2.2 用在照明領域

2.2.1 耗電(dian)量少

LED單(dan)管(guan)(guan)功率(lv)0.03 W～0.06 W，采用(yong)直(zhi)流驅動(dong)，單(dan)管(guan)(guan)驅動(dong)電(dian)(dian)壓1.5 V～3.5 V，電(dian)(dian)流15 A～18 A，反應速度(du)快，可高頻操作。在同樣照(zhao)明效果的(de)情(qing)況(kuang)下，耗電(dian)(dian)量是(shi)白熾(chi)燈(deng)泡(pao)的(de)1/8，熒光(guang)(guang)燈(deng)管(guan)(guan)的(de)1/2，初步估計，如采用(yong)光(guang)(guang)效比熒光(guang)(guang)燈(deng)還(huan)要高兩倍的(de)LED替(ti)代該礦一半的(de)白熾(chi)燈(deng)和熒光(guang)(guang)燈(deng)，每年(nian)可節(jie)約35%的(de)現用(yong)照(zhao)明電(dian)(dian)量。

2.2.2 使用壽命(ming)長(chang)

普通照明光(guang)(guang)源采用電(dian)子光(guang)(guang)場(chang)輻射發光(guang)(guang)，有燈絲發光(guang)(guang)易(yi)燒、熱沉積(ji)、光(guang)(guang)衰(shuai)減等缺點。而(er)采用LED燈體積(ji)小、重量輕，環(huan)氧(yang)樹(shu)脂封裝，可承受高強度機械沖擊和(he)震動，不易(yi)破碎(sui)，平均壽(shou)命(ming)達(da)10 萬h。

2.2.3 安全可靠性強(qiang)

發熱量低，無熱輻射，冷(leng)光(guang)源，可以(yi)安全觸摸;能精確控制(zhi)(zhi)光(guang)型及發光(guang)角(jiao)度，光(guang)色柔和，無眩光(guang);不含汞、鈉元素等可能危害(hai)健(jian)康的物質。內置(zhi)微處理系(xi)統可以(yi)控制(zhi)(zhi)發光(guang)強度，調整發光(guang)方式，實現(xian)光(guang)與藝(yi)術結合。

2.2.4 有利于(yu)環保

 LED為全固(gu)體發光體，耐(nai)(nai)震(zhen)、耐(nai)(nai)沖擊不易(yi)(yi)破碎，廢棄(qi)物可回收，沒(mei)有(you)污染(ran)。光源體積小，可以隨意組合，易(yi)(yi)開(kai)發成輕便薄(bo)短小型照明產(chan)品，也便于安裝和維護。

3 應用前景

LED應用(yong)(yong)前景廣闊，就拿(na)白(bai)光(guang)(guang)LED來(lai)(lai)講，不過(guo)在講白(bai)光(guang)(guang)LED之(zhi)前，我們先看(kan)看(kan)目前所用(yong)(yong)的(de)照(zhao)明(ming)燈(deng)光(guang)(guang)源(yuan)的(de)狀況:白(bai)熾燈(deng)和鹵(lu)鎢燈(deng)，其光(guang)(guang)效為12 lm/W～24 lm/W;熒光(guang)(guang)燈(deng)和HID燈(deng)的(de)光(guang)(guang)效為50 lm/W～120 lm/W。對白(bai)光(guang)(guang)LED:光(guang)(guang)效為15 lm/W～50 lm/W，比(bi)一(yi)般(ban)家用(yong)(yong)白(bai)熾燈(deng)或鹵(lu)鎢燈(deng)相近(jin)甚至還高，這完全能達到(dao)照(zhao)明(ming)領域(yu)的(de)需要。而且隨著LED照(zhao)明(ming)的(de)技術日趨完善，逐步發展到(dao)大(da)(da)(da)功(gong)(gong)率(lv)的(de)LED，采用(yong)(yong)大(da)(da)(da)功(gong)(gong)率(lv)LED為光(guang)(guang)源(yuan)，人的(de)視覺效果柔和、均(jun)(jun)勻(yun)，并且大(da)(da)(da)功(gong)(gong)率(lv)LED均(jun)(jun)采用(yong)(yong)恒流驅動，無(wu)頻閃，長時間工作環境下眼睛沒有疲勞感，是未來(lai)(lai)綠色照(zhao)明(ming)產品。

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【關(guan)鍵詞(ci)】新專業 市場 可行(xing)性 分析 需求

【中圖(tu)分(fen)類號(hao)】U472 【文獻標識碼】A 【文章編號(hao)】2095-3089（2012）04-0117-01

一、開設新(xin)專(zhuan)業的指導思想

在職(zhi)業(ye)院(yuan)校開(kai)設(she)新的專(zhuan)業(ye)，應以(yi)市(shi)(shi)場(chang)為導向，以(yi)社(she)會需(xu)(xu)(xu)(xu)求為準則(ze)，充分(fen)發揮地方資源優(you)勢(shi)和人(ren)才培養(yang)優(you)勢(shi)。積極地探尋(xun)市(shi)(shi)場(chang)、發現市(shi)(shi)場(chang)，把供需(xu)(xu)(xu)(xu)鏈條(tiao)緊緊連在一起。在北京(jing)市(shi)(shi)同層次院(yuan)校的專(zhuan)業(ye)中，做到人(ren)無我有，人(ren)有我強(qiang)(qiang)，人(ren)強(qiang)(qiang)我特(te)，形(xing)成品(pin)牌，形(xing)成特(te)色。專(zhuan)業(ye)設(she)置逐(zhu)步(bu)從“條(tiao)件驅(qu)動”型(xing)(xing)向“發展需(xu)(xu)(xu)(xu)求驅(qu)動”型(xing)(xing)轉(zhuan)(zhuan)變，即根(gen)據社(she)會經(jing)濟(ji)發展需(xu)(xu)(xu)(xu)求確定(ding)專(zhuan)業(ye)設(she)置。從強(qiang)(qiang)調(diao)我能(neng)做什(shen)么，能(neng)培養(yang)什(shen)么樣(yang)(yang)的人(ren)才，轉(zhuan)(zhuan)變為強(qiang)(qiang)調(diao)需(xu)(xu)(xu)(xu)要我做什(shen)么，需(xu)(xu)(xu)(xu)要培養(yang)什(shen)么樣(yang)(yang)的人(ren)才。本著以(yi)上指導思(si)想，現提出開(kai)設(she)微(wei)電子技術(shu)與器件專(zhuan)業(ye)的一些方案設(she)想。

二、市場需求分析

微(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)技術與器件專業(ye)，其(qi)就業(ye)導向(xiang)涵蓋了(le)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)和半(ban)(ban)導體(ti)材(cai)料(liao)產(chan)(chan)(chan)業(ye)。根據首(shou)都“十一(yi)(yi)五(wu)”電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)信息產(chan)(chan)(chan)業(ye)發展規劃，集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)、TFT?鄄LCD、計算(suan)機及網絡設備(bei)、移(yi)動(dong)通(tong)信產(chan)(chan)(chan)業(ye)、數字(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)視(shi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)、半(ban)(ban)導體(ti)照(zhao)明材(cai)料(liao)產(chan)(chan)(chan)業(ye)和智能交通(tong)及汽車電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)等(deng)7個(ge)產(chan)(chan)(chan)業(ye)是信息產(chan)(chan)(chan)業(ye)下一(yi)(yi)步(bu)發展的重(zhong)點(dian)領域(yu)。其(qi)中集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)排在了(le)第一(yi)(yi)位(wei)(wei)，半(ban)(ban)導體(ti)照(zhao)明材(cai)料(liao)排在了(le)第六位(wei)(wei)。早在2000年，北京市委、市政(zheng)府就首(shou)次向(xiang)全球宣布：北京將建設中國北方微(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)基地。從那時(shi)到現在，北京集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)產(chan)(chan)(chan)業(ye)走(zou)過了(le)蓬勃興(xing)起的10年，初步(bu)建立(li)起了(le)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)設計、制造、封裝測試以及裝備(bei)材(cai)料(liao)互動(dong)協調(diao)發展的良好格局，確立(li)了(le)北京在全國集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)產(chan)(chan)(chan)業(ye)中的重(zhong)要地位(wei)(wei)。

以(yi)2010年為例，該年北(bei)京(jing)集成(cheng)電路(lu)產(chan)業全(quan)(quan)產(chan)業鏈(lian)實現銷(xiao)售(shou)收(shou)入(ru)245億元，比2009年增長了(le)31%，產(chan)業規模是2000年的(de)20倍(bei)左右，占全(quan)(quan)國的(de)17%。在北(bei)京(jing)市(shi)，電子信息產(chan)業產(chan)品銷(xiao)售(shou)收(shou)入(ru)排名位居全(quan)(quan)市(shi)工業第一(yi)，占全(quan)(quan)市(shi)工業23%，而集成(cheng)電路(lu)產(chan)業全(quan)(quan)產(chan)業鏈(lian)的(de)銷(xiao)售(shou)就占了(le)近四(si)分之一(yi)。

目前(qian)，北京有各類集(ji)成(cheng)電路(lu)設計企業(ye)約(yue)(yue)80多(duo)家，年總銷售(shou)收入約(yue)(yue)90億(yi)元(yuan)，占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)的1/4。集(ji)成(cheng)電路(lu)制(zhi)造企業(ye)3-4（大型(xing)(xing)）家，實現(xian)總銷售(shou)收入約(yue)(yue)60億(yi)元(yuan)，約(yue)(yue)占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)14%。集(ji)成(cheng)電路(lu)封裝測試企業(ye)2-3家（大型(xing)(xing)），實現(xian)總銷售(shou)收入約(yue)(yue)90億(yi)元(yuan)，約(yue)(yue)占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)15%。集(ji)成(cheng)電路(lu)裝備(bei)制(zhi)造企業(ye)3-4家（大型(xing)(xing)），實現(xian)銷售(shou)20多(duo)億(yi)元(yuan)，多(duo)項裝備(bei)在全(quan)國(guo)處于領先地(di)位。另外，還(huan)建有生產集(ji)成(cheng)電路(lu)關鍵原料的硅(gui)材(cai)料科研、生產基地(di)。

當前，北(bei)(bei)京集成電路(lu)產(chan)業(ye)正(zheng)迎來跨越式(shi)發展的(de)新機遇。國務院2011年4號文為集成電路(lu)產(chan)業(ye)的(de)發展提供優越的(de)外部(bu)環境。相信要不(bu)了多久(jiu)北(bei)(bei)京就會建(jian)成具有全球影響力的(de)集成電路(lu)產(chan)業(ye)基(ji)地。

政(zheng)府(fu)的(de)大(da)力支持，堅實的(de)產(chan)(chan)業(ye)基(ji)礎，廣(guang)闊(kuo)的(de)發展前景，優惠的(de)國家政(zheng)策(ce)，可以說集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路產(chan)(chan)業(ye)在北京具有得天(tian)獨厚的(de)條件。產(chan)(chan)業(ye)的(de)發展必然(ran)(ran)伴隨著人才的(de)巨大(da)需求，雖(sui)然(ran)(ran)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路產(chan)(chan)業(ye)是(shi)知識(shi)和(he)資(zi)金密(mi)集(ji)(ji)型產(chan)(chan)業(ye)，但它同樣需要(yao)大(da)量(liang)(liang)應用型技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)人才。比如集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路設計(ji)，需要(yao)大(da)量(liang)(liang)的(de)程序錄入和(he)輔助(zhu)支持技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)人員(yuan)(yuan)；集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路制造，需要(yao)大(da)量(liang)(liang)的(de)高(gao)科(ke)技(ji)(ji)設備儀(yi)器操作(zuo)員(yuan)(yuan)、工藝(yi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)員(yuan)(yuan)、質(zhi)量(liang)(liang)檢驗(yan)(yan)員(yuan)(yuan)和(he)設備維護(hu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)人員(yuan)(yuan)；集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路封裝測試，同樣需要(yao)大(da)量(liang)(liang)的(de)高(gao)科(ke)技(ji)(ji)設備儀(yi)器操作(zuo)員(yuan)(yuan)、工藝(yi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)員(yuan)(yuan)、質(zhi)量(liang)(liang)檢驗(yan)(yan)員(yuan)(yuan)和(he)設備維護(hu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)人員(yuan)(yuan)。另外，半導體硅材料及單晶硅片(pian)的(de)生產(chan)(chan)等(deng)，都需要(yao)大(da)量(liang)(liang)的(de)應用型技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)人才。

三、可行性分析

在我院設置微電子(zi)技術(shu)與器件專業具有非常好的(de)條(tiao)件并(bing)且可行(xing)，其理由主要有以下幾個方面：

1.我(wo)院在(zai)中專(zhuan)學校升(sheng)高職院校之前，南校區就有(you)這(zhe)個專(zhuan)業(ye)。因此，在(zai)師(shi)資(zi)力量、教(jiao)學資(zi)源、實訓資(zi)源、招生(sheng)分配等方面都(dou)有(you)一定的基礎和(he)經驗，設置微電子技術與器件專(zhuan)業(ye)可(ke)以說是駕(jia)輕就熟。

2.該專業(ye)的設置符(fu)合(he)(he)國家(jia)產業(ye)政策(ce)，契合(he)(he)北京“十一五”電(dian)子(zi)信息(xi)產業(ye)發展(zhan)規劃，因此，獲得上級單位批準的幾率大。

3.在(zai)北(bei)京(jing)“十(shi)一(yi)五”電(dian)子信(xin)息產業發展(zhan)規劃中，7個重點發展(zhan)領(ling)域，集成電(dian)路產業排第(di)一(yi)，半導(dao)體(ti)照明材料產業排第(di)六(liu)，因此，設置該專(zhuan)業可(ke)獲得國(guo)家和北(bei)京(jing)市(shi)資金的大(da)力(li)支(zhi)持。

4.分(fen)配就業(ye)(ye)前(qian)景(jing)良好，正(zheng)如(ru)市場(chang)需求分(fen)析中所提到的，集成電(dian)路產(chan)業(ye)(ye)在整個電(dian)子(zi)信息產(chan)業(ye)(ye)已(yi)經占到了四分(fen)之一左(zuo)右，而且，今后(hou)將跨越式發展，必然需要(yao)大量的應(ying)用(yong)型(xing)技(ji)術人才，因此，該專業(ye)(ye)畢業(ye)(ye)學生的就業(ye)(ye)前(qian)景(jing)良好。

四(si)、困(kun)難及解決(jue)途(tu)徑

在(zai)我院(yuan)設置微電子(zi)技(ji)術(shu)與器(qi)件專業也會遇(yu)到一(yi)些(xie)困難，仔細分析(xi)有以下幾個方面：

1.生源問題。微電子(zi)技術與器件(jian)這一(yi)名稱，屬(shu)于(yu)比較新的(de)科(ke)技名詞，一(yi)般人在日常(chang)生活中很少接(jie)觸，理(li)解(jie)起來有一(yi)定困難，不知道這一(yi)專業(ye)(ye)到(dao)(dao)底學(xue)什么，畢業(ye)(ye)后(hou)干什么。因此，會出現(xian)專業(ye)(ye)招(zhao)生困難，或招(zhao)不到(dao)(dao)相(xiang)對高素質(zhi)的(de)學(xue)生。

解決(jue)辦(ban)法：一(yi)是改專(zhuan)(zhuan)業名稱(cheng)，起一(yi)個即通俗易懂，又能(neng)代(dai)表專(zhuan)(zhuan)業含義的(de)名稱(cheng)，這有(you)一(yi)定困難。二是加(jia)強(qiang)宣(xuan)傳，在招生(sheng)時，宣(xuan)傳材料(liao)、現場解說、視頻資料(liao)等全方(fang)位進行，使(shi)考生(sheng)了(le)解北京市(shi)的(de)產業政策和(he)就業前景，提高對該專(zhuan)(zhuan)業的(de)認知度。

2.實(shi)訓問(wen)題(ti)。微電子技術與器件(jian)專業的實(shi)訓環(huan)節比較(jiao)困難(nan)，我們知道現(xian)在強調實(shi)訓模(mo)擬真實(shi)場景，而集成電路產業鏈的工序非常(chang)多，每一道工序的設備儀器都非常(chang)昂貴，動則(ze)幾百萬(wan)，建立校內實(shi)訓基地，場地和(he)資金都是問(wen)題(ti)。

解決(jue)辦(ban)法：一(yi)是(shi)計算機(ji)模擬，現在多(duo)媒體教(jiao)(jiao)學設(she)備完善(shan)，各種模擬軟件很多(duo)，通過購買和(he)(he)教(jiao)(jiao)師制作等方式來模擬實際工藝，替代昂貴(gui)的(de)真實設(she)備儀表。二是(shi)下廠(chang)實訓，校企合作辦(ban)學是(shi)學院發展的(de)方向(xiang)，我院有良好的(de)基礎和(he)(he)得天獨(du)厚的(de)條件，北京分布著眾多(duo)的(de)集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)設(she)計、生產、測試企業(ye)可供(gong)我們選擇實習參觀，而(er)且，我院已(yi)經和(he)(he)許多(duo)這方面的(de)企業(ye)簽有校外(wai)實訓基地協議(yi)，如中國電(dian)(dian)子(zi)集(ji)團(tuan)微電(dian)(dian)子(zi)所，北京飛宇微電(dian)(dian)子(zi)科技有限公(gong)司(si)，中國科學院微電(dian)(dian)子(zi)所，燕東微電(dian)(dian)子(zi)有限公(gong)司(si)等。我院應充分利(li)用這一(yi)優勢，解決(jue)微電(dian)(dian)子(zi)技術與(yu)器件專業(ye)的(de)實訓問(wen)題。

參考文獻:

[1]尹建華，李志偉 半導體(ti)硅(gui)材(cai)料基礎，北京.化學(xue)工業出版社，2012

篇5

[關鍵詞]太(tai)陽能；光伏發電(dian)技術(shu)；應用(yong)；前景

中圖分(fen)類(lei)號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0149-01

隨(sui)著(zhu)社(she)會的(de)(de)不斷發(fa)展(zhan)，對(dui)于(yu)能(neng)源(yuan)的(de)(de)需求(qiu)也在(zai)不斷增大(da)。但資(zi)源(yuan)的(de)(de)匱乏、能(neng)源(yuan)的(de)(de)緊缺以(yi)及生態(tai)問(wen)題的(de)(de)日益突(tu)出成為目前最大(da)的(de)(de)問(wen)題，引起了(le)(le)全(quan)世界(jie)的(de)(de)關(guan)注和(he)(he)擔憂(you)。此時(shi)人們(men)認識(shi)到可持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)(de)重要性，并開始關(guan)注資(zi)源(yuan)的(de)(de)有(you)(you)效(xiao)(xiao)利(li)用(yong)和(he)(he)管理。太(tai)陽能(neng)資(zi)源(yuan)是(shi)一種干凈、無(wu)污染、分布(bu)廣泛的(de)(de)一種可再生資(zi)源(yuan)，符(fu)合了(le)(le)當前環保節約的(de)(de)生產要求(qiu)，逐漸被人們(men)所認可和(he)(he)采用(yong)，并成為公認的(de)(de)理想化替(ti)代(dai)性能(neng)源(yuan)之一。人們(men)在(zai)太(tai)陽能(neng)研(yan)究基礎上研(yan)究了(le)(le)光伏發(fa)電(dian)(dian)，實(shi)現了(le)(le)從太(tai)陽能(neng)到電(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)有(you)(you)效(xiao)(xiao)轉變，這(zhe)對(dui)于(yu)人類生活(huo)來說具有(you)(you)重大(da)意義。如果對(dui)于(yu)太(tai)陽能(neng)加大(da)研(yan)究和(he)(he)探索(suo)，用(yong)它來代(dai)替(ti)石油、煤炭等(deng)不可再生資(zi)源(yuan)將(jiang)是(shi)全(quan)人類的(de)(de)福音(yin)。

一、太陽能光伏發電(dian)技術的(de)原(yuan)理

太陽(yang)(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)是由光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)板(ban)、控制器和電(dian)(dian)(dian)能(neng)儲存(cun)及(ji)變(bian)換(huan)(huan)環節(jie)構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。這(zhe)種新(xin)型的(de)(de)(de)(de)發電(dian)(dian)(dian)體系(xi)中太陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)起(qi)著(zhu)調節(jie)轉(zhuan)換(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)作用，也被稱為光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，太陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)之所(suo)以(yi)能(neng)夠產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)其主要的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因是光(guang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)伏(fu)(fu)特效應(ying)導致(zhi)的(de)(de)(de)(de)。當太陽(yang)(yang)光(guang)線或其他一(yi)些光(guang)源(yuan)照(zhao)在這(zhe)種特殊性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)上的(de)(de)(de)(de)時候，它(ta)會將(jiang)全部的(de)(de)(de)(de)光(guang)線吸(xi)收到體內(nei)，從而形成(cheng)光(guang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)子―空穴對(dui)。光(guang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)子和空穴在里面經過(guo)一(yi)些特殊的(de)(de)(de)(de)化學反(fan)應(ying)以(yi)后會出現相(xiang)互離散的(de)(de)(de)(de)現象，異(yi)號電(dian)(dian)(dian)荷會不斷地積累然后集中分布在兩頭(tou)，所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)“光(guang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)壓”也就(jiu)產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)了，這(zhe)就(jiu)是太陽(yang)(yang)能(neng)發電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)理“光(guang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)伏(fu)(fu)特效應(ying)”[1]。要是把電(dian)(dian)(dian)極內(nei)部的(de)(de)(de)(de)兩極進行導出處理，然后和負載連接(jie)在一(yi)起(qi)，“光(guang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)”就(jiu)會從負載流(liu)(liu)(liu)出，在這(zhe)種情況(kuang)下就(jiu)會引(yin)起(qi)功率的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)失(shi)。可以(yi)無限獲取的(de)(de)(de)(de)太陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量就(jiu)能(neng)轉(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)我們日(ri)常(chang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活以(yi)及(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產所(suo)需的(de)(de)(de)(de)源(yuan)源(yuan)不斷的(de)(de)(de)(de)能(neng)量了。

經過長時間(jian)仔細研(yan)究與(yu)分析(xi)我們(men)總結出(chu)了這(zhe)一偉大的(de)(de)(de)轉換工作之所(suo)以能(neng)夠順利完成(cheng)的(de)(de)(de)基本原理(li)：①當電(dian)(dian)池(chi)板(ban)吸收了足(zu)夠的(de)(de)(de)太陽(yang)光線(xian)的(de)(de)(de)時候，在(zai)(zai)其內(nei)部就會形成(cheng)電(dian)(dian)子(zi)(zi)―空穴對產(chan)生，也就是所(suo)謂的(de)(de)(de)“光生負(fu)載電(dian)(dian)子(zi)(zi)”，它們(men)的(de)(de)(de)主要區別就是電(dian)(dian)性(xing)是相(xiang)反的(de)(de)(de)，空穴帶正電(dian)(dian)，電(dian)(dian)子(zi)(zi)帶負(fu)電(dian)(dian)；②在(zai)(zai)半導體節中生成(cheng)的(de)(de)(de)具有(you)(you)特殊性(xing)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)場在(zai)(zai)化學(xue)反應(ying)的(de)(de)(de)影響之下(xia)會將(jiang)光生電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)兩(liang)種性(xing)能(neng)卻別開來[2]；③太陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)正、負(fu)極分別收集光生載流(liu)子(zi)(zi)和空穴，在(zai)(zai)這(zhe)種情況下(xia)電(dian)(dian)路中就會有(you)(you)電(dian)(dian)流(liu)出(chu)現，我們(men)日常生活生產(chan)活動所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)量就會出(chu)現。

二(er)、太陽能光(guang)伏發(fa)電技術(shu)的具體應用(yong)

2.1 獨立光伏發電系統的建(jian)立

獨(du)(du)立光(guang)伏發電(dian)系(xi)(xi)統(tong)由(you)于不(bu)與(yu)公共電(dian)網相連(lian)接(jie)，因(yin)此其建設(she)地點一般(ban)選在(zai)與(yu)電(dian)網隔離的偏(pian)遠地區，比如海島、移動通訊站(zhan)及邊(bian)防哨所等。儲能元件是(shi)(shi)獨(du)(du)立光(guang)伏發電(dian)系(xi)(xi)統(tong)中不(bu)可(ke)缺(que)少的，這是(shi)(shi)由(you)于太(tai)陽能發電(dian)一般(ban)選擇(ze)在(zai)白天，然而(er)(er)負荷用(yong)電(dian)是(shi)(shi)全天24h實(shi)施，這就需要(yao)在(zai)光(guang)伏系(xi)(xi)統(tong)中設(she)置必要(yao)的儲能元件。在(zai)氣象環境影(ying)響(xiang)下(xia)，其供電(dian)可(ke)靠性很難得到保障，然而(er)(er)對于偏(pian)遠無電(dian)地區而(er)(er)言這一系(xi)(xi)統(tong)的建立已然產生十(shi)分(fen)重要(yao)的社會價值。

2.2 光(guang)伏建(jian)筑一(yi)體化應用

關(guan)于光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)建(jian)(jian)筑(zhu)的(de)一體化應用(yong)(yong)(yong)主(zhu)要(yao)表現(xian)為兩個方(fang)(fang)面(mian)：通過在(zai)(zai)(zai)建(jian)(jian)筑(zhu)物屋(wu)頂(ding)(ding)安裝(zhuang)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)器件(jian)的(de)方(fang)(fang)式(shi)實現(xian)電(dian)網與(yu)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)陣列(lie)的(de)并聯，進而構成(cheng)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)建(jian)(jian)筑(zhu)一體化系統；通過建(jian)(jian)筑(zhu)和光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)器件(jian)集(ji)成(cheng)化的(de)方(fang)(fang)式(shi)于屋(wu)頂(ding)(ding)位(wei)置(zhi)設置(zhi)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)電(dian)池板，利用(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)玻璃幕(mu)墻替(ti)代(dai)原有幕(mu)墻，提高墻面(mian)積屋(wu)頂(ding)(ding)的(de)太陽能吸收量，這就同時(shi)實現(xian)了建(jian)(jian)材(cai)功(gong)(gong)能與(yu)發電(dian)功(gong)(gong)能，是(shi)對光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)發電(dian)成(cheng)本的(de)有效控制。與(yu)此(ci)同時(shi)，在(zai)(zai)(zai)墻體外飾材(cai)料研究(jiu)方(fang)(fang)面(mian)也出(chu)現(xian)了全新的(de)彩色光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)模塊，這在(zai)(zai)(zai)充分(fen)利用(yong)(yong)(yong)太陽能光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)發電(dian)原理的(de)同時(shi)也使得建(jian)(jian)筑(zhu)物外觀(guan)更(geng)具(ju)美學欣賞價值。

2.3 混合(he)型光伏(fu)發(fa)電系統的構(gou)建

所謂的(de)(de)(de)(de)混合(he)型光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)系(xi)統(tong)是將多種發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)方式(shi)相(xiang)互(hu)融合(he)并應用于光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)過程，混合(he)型光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)構建(jian)旨在發(fa)(fa)(fa)(fa)揮不(bu)同發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)模式(shi)的(de)(de)(de)(de)技術優勢(shi)，揚長避短，從而更加有效地(di)提高電(dian)能(neng)的(de)(de)(de)(de)利(li)用率(lv)。例如光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)經常會受到天氣狀況的(de)(de)(de)(de)影響，在冬(dong)季風力較大(da)地(di)區，就(jiu)可通(tong)過光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)和風力發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)的(de)(de)(de)(de)混合(he)模式(shi)，盡可能(neng)減少天氣變化對發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)影響，進而達到控制(zhi)負載發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)率(lv)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。

2.4 光伏發電在LED照明中(zhong)的(de)應用

作為(wei)半導體(ti)材料制作而成(cheng)的組件，LED 與光伏(fu)(fu)(fu)發電(dian)(dian)的結合(he)可(ke)實(shi)現電(dian)(dian)能至(zhi)光能的轉化。這(zhe)一半導體(ti)照(zhao)明(ming)技(ji)術不(bu)僅有(you)著環(huan)保、節能、高效的技(ji)術優勢(shi)，并且照(zhao)明(ming)周期較長，且易(yi)于(yu)維護。光伏(fu)(fu)(fu)發電(dian)(dian)在(zai)LED照(zhao)明(ming)系統(tong)中的應用突出了光生伏(fu)(fu)(fu)特效應的技(ji)術原理，通過太陽能電(dian)(dian)池(chi)實(shi)現對太陽能至(zhi)電(dian)(dian)能的轉化，再借(jie)助LED照(zhao)明(ming)系統(tong)將其轉化為(wei)最終(zhong)的光能。由于(yu) LED 照(zhao)明(ming)和光伏(fu)(fu)(fu)發電(dian)(dian)技(ji)術同是直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)，因此轉化過程(cheng)并不(bu)需要(yao)借(jie)助變頻(pin)器，這(zhe)明(ming)顯提高了整個(ge)過程(cheng)的執行(xing)效率(lv)。除此之外，在(zai)可(ke)充放蓄電(dian)(dian)池(chi)的輔助下，光伏(fu)(fu)(fu)發電(dian)(dian)在(zai) LED照(zhao)明(ming)中的技(ji)術優勢(shi)必(bi)將更加突出。

三、太陽(yang)能光(guang)伏發電應用普(pu)及障礙及發展趨(qu)勢

3.1 我(wo)們(men)都(dou)知道太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)屬于一(yi)種(zhong)綠色資源，而且(qie)隨著科學技術的(de)(de)發展(zhan)我(wo)國利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)技術滿足生活生產所(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)技術水(shui)平也在(zai)(zai)不斷提高(gao)，但是(shi)在(zai)(zai)這(zhe)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)(de)發電(dian)系(xi)統(tong)中還(huan)是(shi)存在(zai)(zai)各種(zhong)不足之處需(xu)(xu)要(yao)我(wo)們(men)進行調整和(he)完善，主要(yao)表現(xian)(xian)在(zai)(zai)：使(shi)用(yong)策略(lve)、環保型(xing)和(he)社會需(xu)(xu)求等，這(zhe)些(xie)因素都(dou)在(zai)(zai)某一(yi)些(xie)程(cheng)度上影響了這(zhe)種(zhong)新(xin)型(xing)發電(dian)體系(xi)的(de)(de)普及(ji)，另外，由于太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)發電(dian)成本太(tai)高(gao)；制作所(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)材料還(huan)是(shi)銷售(shou)所(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)市(shi)場(chang)都(dou)不再(zai)本土市(shi)場(chang)中，產業與市(shi)場(chang)倒掛現(xian)(xian)象嚴重(zhong)；太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)產業投資出現(xian)(xian)的(de)(de)潮涌現(xian)(xian)象，這(zhe)些(xie)都(dou)在(zai)(zai)很大程(cheng)度上制約著太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)發電(dian)應用(yong)的(de)(de)普及(ji)。

3.2 發展趨勢與發達國(guo)家(jia)相(xiang)(xiang)(xiang)比，我(wo)(wo)國(guo)太陽能光伏(fu)發電(dian)還有很多需(xu)要(yao)(yao)完善的(de)(de)(de)地方(fang)，需(xu)要(yao)(yao)政府(fu)(fu)及相(xiang)(xiang)(xiang)關(guan)部門予以政策和資金上的(de)(de)(de)支持，以保證新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和可(ke)再生能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)得以良好地發展。目前，我(wo)(wo)國(guo)政府(fu)(fu)對新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和可(ke)再生能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)發展給予了(le)高(gao)度重視，面(mian)對化石能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)枯竭，大量(liang)化石能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)對環境的(de)(de)(de)影響逐漸(jian)加劇，國(guo)家(jia)起草(cao)了(le)可(ke)再生能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)開發戰略規(gui)劃，為(wei)我(wo)(wo)國(guo)新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)以及可(ke)再生能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)長期發展制定了(le)指導方(fang)針。在規(gui)劃當中(zhong)，對于新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)利用效率提(ti)出了(le)要(yao)(yao)求，其(qi)中(zhong)發電(dian)總容量(liang)達到了(le)6000萬kW，太陽能光伏(fu)發電(dian)達到45萬k W。未來(lai)我(wo)(wo)國(guo)太陽能光伏(fu)發電(dian)的(de)(de)(de)總量(liang)將逐漸(jian)提(ti)升，覆蓋(gai)的(de)(de)(de)范圍也將更為(wei)廣泛，成為(wei)我(wo)(wo)國(guo)電(dian)業(ye)行業(ye)發展的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)能動力。相(xiang)(xiang)(xiang)信通過各方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)協調配合以及努(nu)力，我(wo)(wo)國(guo)的(de)(de)(de)太陽能光伏(fu)發電(dian)技術(shu)將向(xiang)著更快、更好的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)發展。

參考文獻：

篇6

【關鍵詞】量子(zi)點；性質；合成(cheng)；表(biao)面(mian)修飾

量(liang)子點主要(yao)是由(you)Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族元素組成的(de)(de)均一(yi)或核殼結(jie)構納(na)(na)(na)米(mi)顆粒，又(you)稱半導體納(na)(na)(na)米(mi)晶體。由(you)于(yu)發(fa)生(sheng)結(jie)構和性質發(fa)生(sheng)宏(hong)觀到微觀的(de)(de)轉變，其(qi)(qi)擁有獨(du)特(te)(te)的(de)(de)光(guang)、電(dian)、聲、磁(ci)、催化效應，因此成為一(yi)類比(bi)較特(te)(te)殊的(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)材料(liao)(liao)。自(zi)1990年(nian)7月美國(guo)召開第一(yi)屆納(na)(na)(na)米(mi)會議[1]，各(ge)國(guo)都在納(na)(na)(na)米(mi)技術方面給予巨大的(de)(de)投入，使得包括量(liang)子點技術在內的(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)技術飛速(su)發(fa)展，其(qi)(qi)應用已突破原來的(de)(de)微電(dian)子和光(guang)電(dian)材料(liao)(liao)領域[2-3]。

1 量子點的基本(ben)特性

量(liang)(liang)子點(dian)(dian)的(de)(de)基本特性有：量(liang)(liang)子尺寸效(xiao)應，表(biao)面效(xiao)應，量(liang)(liang)子限域效(xiao)應，宏(hong)觀量(liang)(liang)子隧(sui)道效(xiao)應，除此之外，量(liang)(liang)子點(dian)(dian)具(ju)有一些獨特的(de)(de)光(guang)學效(xiao)應[4]，這(zhe)使得量(liang)(liang)子點(dian)(dian)較傳統的(de)(de)熒(ying)光(guang)染料用來標記生物探針具(ju)有以下優勢：

（1）量子(zi)(zi)點具有(you)寬(kuan)(kuan)的(de)激(ji)(ji)發光(guang)(guang)(guang)譜范(fan)圍，可以(yi)用(yong)波長(chang)短(duan)于發射光(guang)(guang)(guang)的(de)光(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)發，并產生窄(zhai)而對稱(cheng)的(de)發射光(guang)(guang)(guang)譜，避免了(le)相鄰(lin)探(tan)測通道之間的(de)干擾。而有(you)機染(ran)料熒(ying)光(guang)(guang)(guang)分(fen)子(zi)(zi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜較窄(zhai)，每一種熒(ying)光(guang)(guang)(guang)分(fen)子(zi)(zi)必須(xu)用(yong)固定波長(chang)的(de)光(guang)(guang)(guang)來(lai)激(ji)(ji)發，而且產生的(de)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)峰較寬(kuan)(kuan)，且不對稱(cheng)，有(you)些拖尾，這給區分(fen)不同的(de)探(tan)針分(fen)子(zi)(zi)帶來(lai)了(le)困難，故很難用(yong)有(you)機染(ran)料分(fen)子(zi)(zi)同時檢測多(duo)種組(zu)分(fen)。

（2）量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)還可(ke)以“調(diao)色(se)”，即通(tong)過(guo)調(diao)節(jie)同(tong)(tong)一(yi)組(zu)分(fen)粒(li)徑(jing)的(de)(de)大小或(huo)改變量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)的(de)(de)組(zu)成(cheng)，使其(qi)熒光(guang)發(fa)(fa)射(she)波長覆蓋(gai)整個(ge)(ge)可(ke)見(jian)光(guang)區(qu)。尺寸越小，發(fa)(fa)射(she)光(guang)的(de)(de)波長越小。因此(ci)可(ke)用一(yi)個(ge)(ge)激發(fa)(fa)光(guang)源同(tong)(tong)時(shi)激發(fa)(fa)多(duo)個(ge)(ge)不同(tong)(tong)尺寸的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)，使它們(men)發(fa)(fa)出(chu)不同(tong)(tong)顏色(se)的(de)(de)光(guang)進行多(duo)通(tong)道(dao)檢測。這樣(yang)可(ke)以同(tong)(tong)時(shi)使用不同(tong)(tong)光(guang)譜(pu)特征的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)，而發(fa)(fa)射(she)光(guang)譜(pu)不出(chu)現交疊(die)或(huo)者只有(you)很小程度(du)的(de)(de)重疊(die)，使標記生物分(fen)子(zi)的(de)(de)熒光(guang)光(guang)譜(pu)的(de)(de)區(qu)分(fen)、識別都(dou)會變得更加(jia)容易。

（3）量子(zi)(zi)點的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)好，抗漂白能力強(qiang)，熒光強(qiang)度(du)強(qiang)，具有較高(gao)的(de)(de)(de)(de)發(fa)光效(xiao)率(lv)。半導體量子(zi)(zi)點的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)上包(bao)覆(fu)一層其他的(de)(de)(de)(de)無機材料，可(ke)以對核心(xin)進行保(bao)護和提高(gao)發(fa)光效(xiao)率(lv)，從而(er)進一步(bu)提高(gao)光穩定性(xing)。Chan和Nie通過實驗證明ZnS包(bao)覆(fu)的(de)(de)(de)(de)CdSe比羅丹(dan)明6G分(fen)子(zi)(zi)要亮20倍和穩定100～200倍，可(ke)以經(jing)受多次激發(fa)而(er)其光學特性(xing)沒(mei)有顯(xian)著變化，且標記后對生(sheng)物大分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)理活性(xing)影(ying)響很(hen)小(xiao)，因此為研究生(sheng)物大分(fen)子(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)長期作(zuo)用提供了可(ke)能。

正(zheng)是由于量子(zi)點具有以上(shang)特性(xing)使其在生(sheng)物識別及檢測中具有潛在的應用(yong)前景，可望成為一類新型的生(sheng)化探針(zhen)和傳感器，因此(ci)備受關注。

2 量子點的合成

根據原料的(de)不(bu)同分為無機合(he)成路線和金屬-有機物合(he)成路線。兩(liang)種合(he)成方(fang)法各有利弊，但目前水相體系(xi)的(de)合(he)成為主[5]。

2.1 金屬-有(you)機相合成(cheng)

主要采(cai)用(yong)有(you)機(ji)金(jin)屬法，是(shi)(shi)在高(gao)沸點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)溶(rong)(rong)劑中(zhong)(zhong)利用(yong)前驅體(ti)熱解制(zhi)備(bei)(bei)量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)，前驅體(ti)在高(gao)溫環境下迅速(su)熱解并(bing)結(jie)成核晶體(ti)緩慢成長為(wei)納米晶粒(li)。通過(guo)(guo)配體(ti)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附作(zuo)用(yong)阻礙晶核成長，并(bing)穩定存在于(yu)溶(rong)(rong)劑中(zhong)(zhong)。其(qi)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)具有(you)尺度范圍分布窄，熒光量子(zi)(zi)產率高(gao)等優點(dian)(dian)(dian)。但其(qi)成本(ben)(ben)較(jiao)高(gao)且是(shi)(shi)油(you)溶(rong)(rong)性的(de)(de)(de)(de)，與生物相(xiang)溶(rong)(rong)性差，不能直接應用(yong)到(dao)生物體(ti)系，經過(guo)(guo)水溶(rong)(rong)性基團修(xiu)飾轉(zhuan)移(yi)到(dao)水相(xiang)中(zhong)(zhong)，量子(zi)(zi)產率降低(di)，甚至發生完全熒光淬滅(mie)現象。因此針(zhen)對上述(shu)特點(dian)(dian)(dian)，量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)有(you)機(ji)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)兩個發展趨(qu)勢：一是(shi)(shi)合(he)成方法的(de)(de)(de)(de)改革，使(shi)用(yong)一些低(di)成本(ben)(ben)，低(di)污染的(de)(de)(de)(de)綠色環保型試(shi)劑代(dai)替(ti)昂貴的(de)(de)(de)(de)試(shi)劑。例(li)如(ru)，油(you)酸，液體(ti)石蠟的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)代(dai)替(ti)TOPO，TOP等；二是(shi)(shi)合(he)成量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化，從最初(chu)的(de)(de)(de)(de)單核量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)到(dao)核殼式結(jie)構量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)再到(dao)近(jin)(jin)來(lai)比(bi)較(jiao)熱門的(de)(de)(de)(de)混合(he)多晶量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)，使(shi)其(qi)具有(you)更加優異的(de)(de)(de)(de)光學性能，通過(guo)(guo)改變(bian)(bian)組(zu)(zu)成比(bi)例(li)而(er)不改變(bian)(bian)量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)尺寸來(lai)實現發射(she)光譜(pu)的(de)(de)(de)(de)調節獲得(de)覆(fu)蓋(gai)近(jin)(jin)紅外以及整個可見區光譜(pu)，這是(shi)(shi)二元量子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)無(wu)法做到(dao)的(de)(de)(de)(de)。在操(cao)作(zuo)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)，改變(bian)(bian)組(zu)(zu)成的(de)(de)(de)(de)比(bi)例(li)往(wang)往(wang)比(bi)調節尺寸更容(rong)易(yi)控制(zhi)而(er)且精確度較(jiao)高(gao)。

2.2 無機合成路線

目前常用水(shui)溶(rong)性(xing)(xing)硫基化合(he)物(wu)，檸檬酸等(deng)做為保護劑在水(shui)相中制(zhi)備量子(zi)點。硫基化合(he)物(wu)，檸檬酸等(deng)與(yu)量子(zi)點的穩定性(xing)(xing)、功能(neng)化有關，因此選(xuan)擇帶有適(shi)當官能(neng)團的保護劑對于控制(zhi)量子(zi)點的表面電荷及其(qi)他表面特征(zheng)極為重要(yao)。水(shui)相合(he)成(cheng)量子(zi)點操(cao)作簡便，重復(fu)性(xing)(xing)高，成(cheng)本(ben)低(di)，表面電荷和表面性(xing)(xing)質(zhi)可控，很容易引(yin)入官能(neng)團分子(zi)。量子(zi)點質(zhi)量的好壞直接(jie)關系(xi)到其(qi)應用研究的開展和研究成(cheng)果的優劣。

3 量子(zi)點(dian)的表面(mian)修飾

通常制備(bei)的(de)(de)量(liang)子點水溶(rong)性較差，不能(neng)直接(jie)與生(sheng)物物質相(xiang)互相(xiang)互作用(yong)，從而得到探針，因(yin)此，首先對(dui)制得的(de)(de)量(liang)子點進行適(shi)當(dang)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)[6]。通過特定的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)和表(biao)(biao)面(mian)處理以獲(huo)得其對(dui)某個分析物品的(de)(de)識別功(gong)能(neng)，目前(qian)使用(yong)的(de)(de)量(liang)子點表(biao)(biao)面(mian)改性技術可歸納(na)為表(biao)(biao)面(mian)無機修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)和表(biao)(biao)面(mian)有(you)機修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)兩大類(lei)。

量(liang)子(zi)點(dian)表(biao)面的(de)無機修飾，單獨的(de)量(liang)子(zi)點(dian)顆粒容(rong)易收到雜質和晶格缺陷的(de)影響，熒(ying)(ying)光(guang)量(liang)子(zi)產率(lv)(lv)很低。但(dan)當以其為(wei)核心，用另一種半(ban)導體材料包覆，形成(cheng)核殼結構后，就可以將量(liang)子(zi)產率(lv)(lv)提高(gao)。并在(zai)消光(guang)系數上(shang)有(you)很強的(de)增(zeng)加，因(yin)而有(you)很強的(de)熒(ying)(ying)光(guang)發射。

量子(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)表(biao)面(mian)的有(you)(you)機(ji)(ji)修(xiu)飾，量子(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)表(biao)面(mian)配位(wei)不(bu)足容易產生帶隙(xi)表(biao)面(mian)態，通過加(jia)入有(you)(you)機(ji)(ji)表(biao)面(mian)活性等有(you)(you)機(ji)(ji)配位(wei)體與量子(zi)(zi)(zi)點(dian)(dian)表(biao)面(mian)離子(zi)(zi)(zi)鍵(jian)合，可以提(ti)高(gao)表(biao)面(mian)原子(zi)(zi)(zi)配位(wei)的飽和程度。但是，有(you)(you)機(ji)(ji)配位(wei)體不(bu)能(neng)同時將表(biao)面(mian)陰陽粒子(zi)(zi)(zi)完全(quan)鈍化，表(biao)面(mian)依然殘留有(you)(you)較多的懸(xuan)鍵(jian)，鈍化效(xiao)果不(bu)理想，量子(zi)(zi)(zi)產率同樣不(bu)能(neng)大(da)幅度提(ti)高(gao)。

如果選擇量子效率(lv)最高的樣品，經(jing)過(guo)表(biao)面修飾(shi)作用(yong)，可將(jiang)量子效率(lv)提高到(dao)40%。

4 結論

量子(zi)(zi)點(dian)具有尺寸效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)，表(biao)面(mian)(mian)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)，量子(zi)(zi)限域效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)，宏觀量子(zi)(zi)隧道效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)、特(te)(te)殊的(de)(de)光學效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)，使得量子(zi)(zi)點(dian)在(zai)(zai)光、電、磁、生物等領域得到廣泛的(de)(de)研究(jiu)與應(ying)(ying)(ying)用。無(wu)機相和有機相均(jun)能(neng)制備不同性質的(de)(de)量子(zi)(zi)點(dian)，進而(er)通過(guo)特(te)(te)殊的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)修(xiu)飾，提高量子(zi)(zi)點(dian)的(de)(de)親水性；引入特(te)(te)殊的(de)(de)官能(neng)團擴大量子(zi)(zi)點(dian)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用范圍，其生物應(ying)(ying)(ying)用得到進一(yi)(yi)步深入，總而(er)言之，量子(zi)(zi)點(dian)隨著研究(jiu)的(de)(de)進一(yi)(yi)步深入，在(zai)(zai)多(duo)學科(ke)領域的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用將進一(yi)(yi)步拓展。

【參考文獻】

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篇7

關(guan)鍵詞(ci)：LDE；照(zhao)明；舞臺；應用

Abstract: LED is known as the "green light", as a new generation of light source, its low power consumption. The long life. Shock resistance, fast response characteristics, in the traditional stage lighting lamps and lanterns with the competition. LED light source since birth, in building lighting, landscape lighting, multimedia display, and other areas to be widely used. In recent years, with high power LED lighting technology maturity, the LED lighting lamps and lanterns in TV stage stage lighting field gradually replacing the traditional lamps and lanterns. Become mainstream light source.

Key words: LDE; Lighting; Stage; application

中圖分類號：TU731.4 文(wen)獻標(biao)識碼：A文(wen)章編號：

概述

近(jin)(jin)年(nian)來，半導(dao)體技術的(de)(de)快速發展極大的(de)(de)促進了大功率LED照明(ming)燈(deng)具(ju)的(de)(de)進步(bu)，LED的(de)(de)應用(yong)已從起(qi)初的(de)(de)數碼顯示屏、信號指示向更多的(de)(de)領域拓展。由于其(qi)在光(guang)學上的(de)(de)優良品質，LED燈(deng)具(ju)在舞(wu)臺照明(ming)方面表現出良好的(de)(de)特性，到越來越多的(de)(de)廣應用(yong)。舉世矚(zhu)目的(de)(de)08年(nian)北(bei)京奧運會(hui)開(kai)閉幕式和近(jin)(jin)年(nian)來的(de)(de)央視、地方春(chun)晚都(dou)開(kai)始大量采用(yong)LED照明(ming)燈(deng)具(ju)，LED取代傳統舞(wu)臺燈(deng)具(ju)，逐步(bu)成為(wei)舞(wu)臺照明(ming)的(de)(de)主(zhu)流(liu)。

以前，影視舞臺(tai)照(zhao)(zhao)明用專業照(zhao)(zhao)明燈(deng)光(guang)(guang)設備多為(wei)1 ～18kW的(de)大(da)功率鹵(lu)鎢(wu)光(guang)(guang)源燈(deng)具，但鹵(lu)鎢(wu)光(guang)(guang)源由于(yu)其自身結構(gou)缺陷，做舞臺(tai)照(zhao)(zhao)明時存在許多問題。首先，傳統(tong)(tong)光(guang)(guang)源光(guang)(guang)效(xiao)低(di)，產(chan)熱多，電力消耗的(de)95%以上轉化(hua)成為(wei)熱能，能源浪費嚴(yan)重(zhong) ；其次(ci)，傳統(tong)(tong)光(guang)(guang)源將大(da)量的(de)電能轉化(hua)為(wei)熱能，產(chan)生巨大(da)的(de)熱污染和(he)紅(hong)外(wai)輻射，另演員(yuan)產(chan)生不適，影響(xiang)演出(chu)效(xiao)果(guo)。為(wei)保證演出(chu)效(xiao)果(guo)，往往需要(yao)高負荷的(de)空調降溫，提高了(le)演出(chu)成本；最后，傳統(tong)(tong)鹵(lu)鎢(wu)光(guang)(guang)源壽命一(yi)般(ban)為(wei)200h左(zuo)右，照(zhao)(zhao)明的(de)可靠性低(di)，照(zhao)(zhao)明運營成本高。其他光(guang)(guang)源，如熒(ying)光(guang)(guang)燈(deng)、高壓鈉(na)燈(deng)等，盡管光(guang)(guang)效(xiao)較高，但一(yi)般(ban)較難(nan)滿足(zu)影視舞臺(tai)照(zhao)(zhao)明所需的(de)光(guang)(guang)源照(zhao)(zhao)度和(he)顯色效(xiao)果(guo)等特(te)殊要(yao)求(qiu)，也難(nan)以適用。

一、LED作為(wei)舞臺照明燈(deng)具的優勢

LED燈(deng)(deng)具之所以受到青睞，是由于它與傳統燈(deng)(deng)具相比(bi)有著不(bu)可比(bi)擬(ni)的(de)優點。

首先，LED燈(deng)具是半(ban)導(dao)體元件，利(li)用(yong)不同的(de)(de)半(ban)導(dao)體材料(liao)制成的(de)(de)LDE燈(deng)管直接生成紅、藍、綠光，色(se)彩飽和度高，達90％以(yi)(yi)上，單色(se)性(xing)好。光學上，利(li)用(yong)三基(ji)色(se)可以(yi)(yi)組合(he)出更加艷麗(li)多彩的(de)(de)光色(se)。因(yin)此，采用(yong)LED燈(deng)具可以(yi)(yi)完全替代傳統燈(deng)具，產生更絢麗(li)多彩的(de)(de)燈(deng)光效果，能廣泛地應用(yong)于劇場(chang)(chang)、電視、電影等演出場(chang)(chang)合(he)。

其(qi)次，LED光(guang)源比普通自熾燈泡節能(neng)70％～80％，高(gao)效節能(neng)環保。對LED進行的(de)(de)的(de)(de)光(guang)譜分析(xi)顯示，其(qi)中中不(bu)含有(you)(you)紫外線和紅(hong)外線，暈光(guang)小，熱輻射(she)低(di)。另外，LED為(wei)半導體器件，不(bu)含有(you)(you)害金(jin)屬(shu)，屬(shu)于(yu)真正的(de)(de)綠(lv)色照(zhao)明冷光(guang)源。在新一輪的(de)(de)低(di)碳經(jing)濟競爭中，節能(neng)環保是(shi)目(mu)前人類資源和我(wo)國可(ke)持(chi)續(xu)發展戰略的(de)(de)主(zhu)流(liu)，能(neng)源無疑(yi)會越來(lai)越多的(de)(de)收到社會的(de)(de)關注。據(ju)統計，我(wo)國現有(you)(you)劇院、演(yan)(yan)播(bo)廳、演(yan)(yan)出(chu)場所萬余家，照(zhao)明光(guang)源錯綜復雜，總的(de)(de)電力資源消耗極高(gao)，若全部采用高(gao)效節能(neng)的(de)(de)LED燈，每(mei)年(nian)可(ke)節電800億千(qian)瓦(wa)時，減(jian)少二氧(yang)化碳排(pai)放8000萬噸，將對我(wo)國節能(neng)環保作(zuo)出(chu)重要貢獻。

再次，由于發光(guang)原理不同，傳統的(de)(de)照明燈具(ju)需(xu)預熱，啟動時(shi)(shi)間(jian)長。相比之下LED光(guang)源(yuan)(yuan)無需(xu)預熱時(shi)(shi)間(jian)，可瞬間(jian)啟動，因此LED光(guang)源(yuan)(yuan)可更好的(de)(de)利用(yong)數字(zi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)技術。采(cai)用(yong)LED燈具(ju)后調光(guang)系統可以直接用(yong)調光(guang)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)臺(tai)對LED光(guang)源(yuan)(yuan)的(de)(de)燈具(ju)進行控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，提高了工程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)與(yu)(yu)設備的(de)(de)可靠性，簡化了燈具(ju)的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統。LED照明燈具(ju)與(yu)(yu)傳統舞臺(tai)照明燈具(ju)性能對比，見(jian)下表(biao)

此外，額定工(gong)作(zuo)條件(jian)下壽命可以達(da)到5萬小時，是(shi)鹵鎢光源(yuan)的200百，使用(yong)(yong)壽命長，是(shi)目(mu)前光源(yuan)中使用(yong)(yong)壽命最長的光源(yuan)。LED光源(yuan)是(shi)半導體元(yuan)件(jian)，每千小時亮度衰減僅為(wei)5％，制作(zuo)無需玻(bo)璃、鎢絲等易損部(bu)件(jian)，工(gong)作(zuo)穩定。舞臺用(yong)(yong)大功率LED燈(deng)(deng)(deng)具的電源(yuan)驅動采用(yong)(yong)PWM技(ji)術，恒流(liu)驅動，也(ye)提高了(le)LED燈(deng)(deng)(deng)具的穩定性能，減少了(le)用(yong)(yong)戶的日常維護費(fei)用(yong)(yong)。以中型(xing)劇場為(wei)例，在同(tong)樣光學要求(qiu)下的燈(deng)(deng)(deng)光配置，傳統(tong)照明燈(deng)(deng)(deng)具與LED燈(deng)(deng)(deng)具運營費(fei)用(yong)(yong)如下表

由(you)表可(ke)知，初始投資(zi)LED燈(deng)具是傳統燈(deng)具的兩(liang)倍左右，但(dan)由(you)于運行費用每年節省90多萬元，兩(liang)年時(shi)間即可(ke)見效。

二、影視(shi)舞臺劇場用大功率LED燈具的研況及(ji)應用實例

目(mu)(mu)前，LED已大量應(ying)用(yong)(yong)于景觀(guan)照明、顯示屏(ping)、路燈(deng)(deng)(deng)、交通指示等(deng)場所。在(zai)舞(wu)臺照明方面(mian)，由于演(yan)出需(xu)要，多采(cai)用(yong)(yong)大功率照明燈(deng)(deng)(deng)具。在(zai)國家“863”計劃項目(mu)(mu)支持下(xia)，我國先后研制出100W的LED柔(rou)光燈(deng)(deng)(deng)和聚(ju)光燈(deng)(deng)(deng)、 400W聚(ju)光燈(deng)(deng)(deng)、300W光束燈(deng)(deng)(deng)、400W變色(se)聚(ju)光燈(deng)(deng)(deng)等(deng)舞(wu)臺燈(deng)(deng)(deng)具，并成功應(ying)用(yong)(yong)。本文以(yi)長(chang)安劇院為例(li)，具體闡述LED照明燈(deng)(deng)(deng)具在(zai)舞(wu)臺應(ying)用(yong)(yong)方面(mian)的優勢。

長(chang)安大戲(xi)院(yuan)(yuan)，建于1937年，為世(shi)界第一個LED綠色照明(ming)劇場。其中(zhong)，長(chang)安大戲(xi)院(yuan)(yuan)主舞臺(tai)采用LED的400W變色聚光(guang)燈(deng)、300W光(guang)束燈(deng)具、400W聚光(guang)燈(deng)具等，其余(yu)采用LED的筒(tong)燈(deng)、燈(deng)管(guan)、平板燈(deng)等。后期跟蹤(zong)數據顯示(shi) ：安裝LED舞臺(tai)燈(deng)具后，戲(xi)院(yuan)(yuan)舞臺(tai)工作溫度(du)由52℃ (空調降(jiang)溫）下(xia)降(jiang)到31℃ (無空調降(jiang)溫），面光(guang)橋內溫度(du)由50℃ (空調降(jiang)溫）下(xia)降(jiang)到34℃ (無空調降(jiang)溫）。

三(san)、大功(gong)率LED舞臺燈應用前景廣(guang)闊

統(tong)計(ji)顯示， 2011年(nian)我國(guo)(guo)總(zong)發電量(liang)(liang)達(da)4.6萬(wan)(wan)億千(qian)瓦時，照(zhao)(zhao)明耗(hao)電約占其(qi)10%～12%。按占全(quan)(quan)國(guo)(guo)總(zong)發電量(liang)(liang)的10%計(ji)算(suan)，2011年(nian)我國(guo)(guo)照(zhao)(zhao)明耗(hao)電達(da)4600億kWh，是(shi)三峽水力發電工程年(nian)發電能力（847億kWh）的5.43倍(bei)左右。隨著(zhu)我國(guo)(guo)社會(hui)文(wen)化事業的發展，影視(shi)舞(wu)(wu)臺照(zhao)(zhao)明耗(hao)電量(liang)(liang)在(zai)整體照(zhao)(zhao)明領域中所(suo)占比(bi)重越(yue)來越(yue)大，。以一場100分鐘的舞(wu)(wu)臺演(yan)(yan)出為例，其(qi)耗(hao)電量(liang)(liang)達(da)到2200千(qian)萬(wan)(wan)時以上。全(quan)(quan)國(guo)(guo)共有劇(ju)場、舞(wu)(wu)臺、禮堂等(deng)演(yan)(yan)出場所(suo)數萬(wan)(wan)家，各類大型文(wen)化演(yan)(yan)出累出不窮，演(yan)(yan)出照(zhao)(zhao)明用電驚人。預(yu)測顯示，若舞(wu)(wu)臺影視(shi)照(zhao)(zhao)明全(quan)(quan)部(bu)采用LED燈具，按節電80%計(ji)算(suan)，預(yu)期節電近(jin)100億千(qian)瓦時，節能效果顯著(zhu)。

LED照明燈具因其自自身技(ji)術優勢，成為當(dang)今舞臺照明設備的(de)主(zhu)流(liu)，在新一輪低(di)碳經(jing)濟環境下(xia)必將顯現出更強大的(de)競爭力。

參考文獻:

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【3】 戴(dai)牡香. 舞臺(tai)新(xin)光源(yuan)新(xin)燈具(ju)動(dong)態

篇8

Abstract： Temperaturegeneration is a kind of recovery way of waste energy， gasoline engine exhaust pipe temperature is 77℃. The generation efficiency is 3.2W of the 4 piece power parallel connection of the temperaturegeneration by this heat source， it is higher than 1.9W of series connection. When the power generation is increased to 8 pieces， parallel and serial power generation efficiency will also increase， but because of the increasing of internal resistance， the generation efficiency is less than 2 times.

關鍵(jian)詞：并聯；串聯；溫(wen)差發電；發電效率

Key words： parallel；series；temperaturegeneration；power generation efficiency

中圖分類號(hao)(hao)：TQ163 文獻標(biao)識碼：A 文章編號(hao)(hao)：1006-4311（2016）07-0133-02

0 引言

溫(wen)(wen)差(cha)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)由于(yu)具(ju)有(you)廢棄能(neng)量(liang)利(li)用(yong)，減(jian)少能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)帶來二次(ci)污(wu)染，等(deng)(deng)優(you)秀(xiu)性質，在汽車、鍋爐等(deng)(deng)實(shi)際工業應用(yong)中有(you)著較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)前景。因而(er)受到諸多能(neng)源(yuan)研(yan)究學者的(de)(de)(de)青睞(lai)。許艷艷[1]等(deng)(deng)通過模擬的(de)(de)(de)方法研(yan)究了(le)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片矩形柵(zha)格增(zeng)(zeng)加吸(xi)收幅(fu)度，冷熱(re)(re)端平(ping)均(jun)溫(wen)(wen)差(cha)比(bi)無格柵(zha)時提(ti)高(gao)了(le)49.33%，從而(er)提(ti)高(gao)其能(neng)量(liang)吸(xi)收與發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)效率(lv)；程富(fu)強[2]等(deng)(deng)研(yan)究了(le)碲化鉍半(ban)導體材料(liao)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)差(cha)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)特性，結(jie)(jie)果(guo)表(biao)明輸出(chu)功率(lv)隨(sui)(sui)熱(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)元件(jian)截面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)大(da)而(er)減(jian)小(xiao)，面(mian)積(ji)比(bi)功率(lv)和能(neng)量(liang)轉(zhuan)化效率(lv)則(ze)緩慢下降(jiang)；導熱(re)(re)基底(di)越(yue)厚，輸出(chu)功率(lv)和能(neng)量(liang)轉(zhuan)化效率(lv)均(jun)越(yue)減(jian)小(xiao)；賈磊(lei)[3]等(deng)(deng)對(dui)(dui)(dui)半(ban)導體熱(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)材料(liao)在低(di)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)塞(sai)(sai)貝(bei)(bei)克(ke)系(xi)數(shu)(shu)進行了(le)實(shi)驗研(yan)究，結(jie)(jie)果(guo)表(biao)明N型(xing)半(ban)導體塞(sai)(sai)貝(bei)(bei)克(ke)系(xi)數(shu)(shu)隨(sui)(sui)溫(wen)(wen)度上升(sheng)而(er)減(jian)小(xiao)，P型(xing)半(ban)導體塞(sai)(sai)貝(bei)(bei)克(ke)系(xi)數(shu)(shu)隨(sui)(sui)溫(wen)(wen)度上升(sheng)而(er)增(zeng)(zeng)加；Douglas[4]等(deng)(deng)針對(dui)(dui)(dui)動態變(bian)化熱(re)(re)源(yuan)設計(ji)出(chu)多模塊交互回路溫(wen)(wen)差(cha)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器，將輸出(chu)功率(lv)大(da)幅(fu)度提(ti)高(gao)，terasaki[5]等(deng)(deng)首次(ci)發(fa)(fa)(fa)(fa)現(xian) NaCo2O4單晶在室溫(wen)(wen)下具(ju)有(you)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)塞(sai)(sai)貝(bei)(bei)克(ke)系(xi)數(shu)(shu)，這使(shi)得溫(wen)(wen)差(cha)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)大(da)規模應用(yong)變(bian)成了(le)可能(neng)的(de)(de)(de)現(xian)實(shi)。就目前情形來看，溫(wen)(wen)差(cha)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)量(liang)實(shi)際產出(chu)率(lv)較(jiao)(jiao)低(di)，因此(ci)未被大(da)規模使(shi)用(yong)，因此(ci)國內部分學者對(dui)(dui)(dui)溫(wen)(wen)差(cha)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)投入產出(chu)比(bi)進行了(le)研(yan)究[6]，結(jie)(jie)果(guo)表(biao)明能(neng)量(liang)產出(chu)對(dui)(dui)(dui)設備(bei)資本回收周期較(jiao)(jiao)長。

本(ben)課題研究建(jian)立在(zai)利(li)用汽(qi)(qi)車尾氣所包含余熱發(fa)電(dian)(dian)，并(bing)利(li)用所產(chan)生電(dian)(dian)量為汽(qi)(qi)車尾氣監測與減污供(gong)能(neng)，并(bing)通過實驗(yan)驗(yan)證能(neng)夠(gou)提供(gong)足夠(gou)的能(neng)量，此方(fang)法不需要在(zai)汽(qi)(qi)車上(shang)更(geng)改供(gong)能(neng)線路，對(dui)已經投(tou)入使用的汽(qi)(qi)車有更(geng)加實際的經濟意義。在(zai)此基(ji)礎上(shang)本(ben)文利(li)用汽(qi)(qi)油(you)機代替(ti)汽(qi)(qi)車發(fa)動機，電(dian)(dian)風扇(shan)代替(ti)汽(qi)(qi)車行駛中的自然風冷，對(dui)溫(wen)差發(fa)電(dian)(dian)的功率進行了研究。

1 實驗方法

實(shi)驗(yan)采用汽油(you)機替(ti)代(dai)汽車，并對尾(wei)氣排(pai)放(fang)(fang)部分(fen)利(li)益金屬(shu)進行填充和(he)銑磨平整，利(li)于放(fang)(fang)置(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)差發(fa)(fa)(fa)電(dian)片(pian)，溫(wen)(wen)差發(fa)(fa)(fa)電(dian)片(pian)厚(hou)度3mm。實(shi)驗(yan)中尾(wei)氣經內部冷卻后(hou)在尾(wei)氣排(pai)放(fang)(fang)管附近溫(wen)(wen)度為(wei)85℃，室溫(wen)(wen)為(wei)11℃；溫(wen)(wen)差發(fa)(fa)(fa)電(dian)片(pian)放(fang)(fang)置(zhi)(zhi)分(fen)并排(pai)放(fang)(fang)置(zhi)(zhi)與(yu)2層(ceng)疊加(jia)放(fang)(fang)置(zhi)(zhi)2種放(fang)(fang)置(zhi)(zhi)方(fang)(fang)法，發(fa)(fa)(fa)電(dian)片(pian)的(de)連(lian)接有串聯和(he)并聯兩種方(fang)(fang)法；功(gong)率(lv)測量(liang)時間(jian)間(jian)隔為(wei)1min。經上(shang)述裝置(zhi)(zhi)所(suo)產生電(dian)量(liang)利(li)于萬用表(biao)測出其(qi)電(dian)動(dong)勢與(yu)電(dian)流(liu)，得到發(fa)(fa)(fa)電(dian)功(gong)率(lv)，并比較不同放(fang)(fang)置(zhi)(zhi)情況下(xia)功(gong)率(lv)隨時間(jian)變化(hua)規(gui)律(lv)。

2 實驗結果及分析

2.1 發電片熱端(duan)溫度變化(hua)規(gui)律(lv)

發(fa)電(dian)片(pian)熱端溫(wen)度(du)(du)(du)(du)為排氣口尾(wei)(wei)氣溫(wen)度(du)(du)(du)(du)不經過任何處理(li)，汽油機本身尾(wei)(wei)氣排放口溫(wen)度(du)(du)(du)(du)在(zai)85℃左右。如圖1可見，自汽油機發(fa)動起發(fa)電(dian)片(pian)熱端溫(wen)度(du)(du)(du)(du)隨時間推移(yi)而逐(zhu)步升高(gao)；初始(shi)階段(duan)呈近似指(zhi)數曲線升高(gao)至70℃，而在(zai)70℃之后(hou)升高(gao)速率明(ming)顯下降(jiang)，在(zai)上升至77℃時，溫(wen)度(du)(du)(du)(du)不再上升，其(qi)主(zhu)要原因(yin)是發(fa)電(dian)片(pian)冷端風冷也會再一定程度(du)(du)(du)(du)上影響到熱端溫(wen)度(du)(du)(du)(du)，因(yin)此熱端溫(wen)度(du)(du)(du)(du)不能(neng)達到85℃。

2.2 4塊溫(wen)差發電片組合發電效率

圖2為(wei)(wei)4塊溫(wen)(wen)(wen)差發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)并(bing)(bing)聯(lian)連(lian)(lian)接與(yu)串聯(lian)連(lian)(lian)接后(hou)的發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)隨(sui)汽(qi)油機使(shi)用時(shi)間(jian)(jian)的變化規律(lv)。從(cong)圖2中可(ke)以看(kan)出并(bing)(bing)聯(lian)連(lian)(lian)接發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)從(cong)0開(kai)始(shi)緩慢上升(sheng)(sheng)，此(ci)(ci)時(shi)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)冷(leng)熱(re)(re)(re)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)均在(zai)常溫(wen)(wen)(wen)；隨(sui)時(shi)間(jian)(jian)推移(yi)，熱(re)(re)(re)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)，溫(wen)(wen)(wen)差拉大(da)升(sheng)(sheng)，發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)迅速提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)，但是持(chi)續(xu)(xu)時(shi)間(jian)(jian)僅(jin)在(zai)26min至32min之(zhi)間(jian)(jian)，在(zai)32min時(shi)功(gong)(gong)率(lv)(lv)達到(dao)(dao)最大(da)值為(wei)(wei)4.8W。其(qi)主要原因為(wei)(wei)初(chu)始(shi)階(jie)段冷(leng)熱(re)(re)(re)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)差幾(ji)乎不存在(zai)，兩者溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)均為(wei)(wei)常溫(wen)(wen)(wen)，隨(sui)時(shi)間(jian)(jian)推移(yi)熱(re)(re)(re)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)率(lv)(lv)先(xian)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)，在(zai)此(ci)(ci)過程中冷(leng)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)滯后(hou)于熱(re)(re)(re)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)，此(ci)(ci)時(shi)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)呈現(xian)上升(sheng)(sheng)趨(qu)勢；到(dao)(dao)32min之(zhi)后(hou)熱(re)(re)(re)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)穩定，冷(leng)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)繼續(xu)(xu)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)，冷(leng)熱(re)(re)(re)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)差降低(di)，因此(ci)(ci)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)呈現(xian)出降低(di)趨(qu)勢；當(dang)冷(leng)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)到(dao)(dao)一(yi)(yi)定值時(shi)不再升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)，發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)穩定在(zai)3.2W。從(cong)圖2中還可(ke)看(kan)出串聯(lian)連(lian)(lian)接4塊發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)后(hou)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)變化規律(lv)與(yu)并(bing)(bing)聯(lian)相似，但其(qi)峰值明顯低(di)于并(bing)(bing)聯(lian)，從(cong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路連(lian)(lian)接上看(kan)，串聯(lian)時(shi)能夠提(ti)(ti)供更高(gao)(gao)的輸出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓，但是其(qi)內阻疊(die)加導致發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)內部(bu)(bu)消耗(hao)了一(yi)(yi)部(bu)(bu)分功(gong)(gong)率(lv)(lv)，輸出降低(di)，而發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)并(bing)(bing)聯(lian)連(lian)(lian)接內部(bu)(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻減小，是以內阻消耗(hao)功(gong)(gong)率(lv)(lv)降低(di)。

2.3 8塊溫差發電片組合(he)發電效率

圖3為(wei)8塊(kuai)溫(wen)差發(fa)電(dian)片(pian)(pian)組合(he)發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)，從圖3中可以(yi)看出疊(die)(die)(die)加串聯(lian)(lian)與并(bing)聯(lian)(lian)及并(bing)排(pai)(pai)串聯(lian)(lian)與并(bing)聯(lian)(lian)方(fang)式放(fang)置(zhi)與連(lian)接，其單個曲線(xian)變化規律(lv)與4塊(kuai)連(lian)接相(xiang)似，均(jun)為(wei)先緩慢上(shang)升，后(hou)急劇升高(gao)，到達(da)最(zui)大(da)值(zhi)后(hou)由(you)于溫(wen)差減小發(fa)電(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)降(jiang)低(di)。分別比較(jiao)(jiao)2層(ceng)疊(die)(die)(die)加排(pai)(pai)布與并(bing)排(pai)(pai)排(pai)(pai)布印證了(le)3.2中串聯(lian)(lian)連(lian)接穩(wen)定(ding)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)低(di)于并(bing)聯(lian)(lian)連(lian)接穩(wen)定(ding)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)。比較(jiao)(jiao)疊(die)(die)(die)加放(fang)置(zhi)與并(bing)排(pai)(pai)放(fang)置(zhi)可以(yi)發(fa)現并(bing)排(pai)(pai)放(fang)置(zhi)發(fa)電(dian)片(pian)(pian)時(shi)(shi)最(zui)高(gao)發(fa)電(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)可達(da)7.8W，穩(wen)定(ding)時(shi)(shi)發(fa)電(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)為(wei)并(bing)聯(lian)(lian)7.2W、串聯(lian)(lian)5.6W；疊(die)(die)(die)加放(fang)置(zhi)最(zui)高(gao)發(fa)電(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)在(zai)3.8W左(zuo)右，穩(wen)定(ding)時(shi)(shi)并(bing)聯(lian)(lian)連(lian)接發(fa)電(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)為(wei)2.8W、串聯(lian)(lian)2.2W，疊(die)(die)(die)加放(fang)置(zhi)發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)低(di)于并(bing)排(pai)(pai)放(fang)置(zhi)，其主要原因(yin)在(zai)于疊(die)(die)(die)加放(fang)置(zhi)以(yi)第(di)一層(ceng)冷端(duan)為(wei)第(di)二層(ceng)熱(re)端(duan)，而發(fa)電(dian)片(pian)(pian)本(ben)身厚度較(jiao)(jiao)小，因(yin)此(ci)放(fang)置(zhi)一層(ceng)與兩(liang)層(ceng)最(zui)里側(ce)與最(zui)外側(ce)溫(wen)差相(xiang)差不大(da)，因(yin)此(ci)降(jiang)低(di)了(le)第(di)二層(ceng)的發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)。同時(shi)(shi)比較(jiao)(jiao)圖2與圖3，利用8塊(kuai)發(fa)電(dian)片(pian)(pian)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)相(xiang)較(jiao)(jiao)于4塊(kuai)，其峰值(zhi)與穩(wen)定(ding)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)均(jun)有大(da)幅(fu)(fu)度上(shang)漲，但(dan)是(shi)漲幅(fu)(fu)不足(zu)2倍，說明發(fa)電(dian)片(pian)(pian)增(zeng)加的同時(shi)(shi)發(fa)電(dian)功(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)上(shang)漲，但(dan)是(shi)從成本(ben)角(jiao)度來(lai)說發(fa)電(dian)成本(ben)亦增(zeng)加。

3 結論

①汽車尾氣出口發(fa)電(dian)片熱端(duan)溫度先升(sheng)(sheng)高(gao)，升(sheng)(sheng)高(gao)至(zhi)77℃后不(bu)再上(shang)升(sheng)(sheng)趨于穩定(ding)狀態。②串(chuan)聯連(lian)接(jie)發(fa)電(dian)片發(fa)電(dian)效(xiao)率低于并(bing)聯連(lian)接(jie)。③單純靠增加(jia)(jia)發(fa)電(dian)片來增加(jia)(jia)發(fa)電(dian)功率會影(ying)響其能量產出成(cheng)本(ben)。④并(bing)排連(lian)接(jie)時發(fa)電(dian)效(xiao)率高(gao)于疊加(jia)(jia)連(lian)接(jie)。因此在一(yi)定(ding)資(zi)金范圍(wei)內需要(yao)增加(jia)(jia)發(fa)電(dian)效(xiao)率，可將發(fa)電(dian)片串(chuan)聯連(lian)接(jie)改(gai)為(wei)并(bing)聯連(lian)接(jie)。

參考文獻：

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篇9

【關鍵詞】光伏(fu)產業 光伏(fu)技(ji)術 太陽能電池 光伏(fu)并網

中圖分類號(hao)：D80 文獻標(biao)識碼：A 文章編號(hao)：1009―914X（2013）35―371―01

引言

近年來(lai)(lai)頻頻出現常(chang)(chang)規能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)危機嚴(yan)重影響(xiang)了國(guo)家(jia)的(de)(de)經(jing)濟發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)和(he)居民的(de)(de)日常(chang)(chang)生活，能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)問題日益成為(wei)制約國(guo)際社會經(jing)濟發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)瓶頸。為(wei)了擺(bai)脫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)短缺(que)的(de)(de)困擾(rao)，開發(fa)(fa)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)資源(yuan)(yuan)，尋求經(jing)濟發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)新動力成為(wei)各(ge)國(guo)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)主(zhu)要課題。為(wei)了達到對清潔能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)及電(dian)(dian)網可持續(xu)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)要求，世(shi)界各(ge)國(guo)紛(fen)紛(fen)將目光(guang)(guang)聚(ju)焦在太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)電(dian)(dian)上。太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)取之(zhi)不盡(jin)、用之(zhi)不竭，能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)緩解能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)危機和(he)減(jian)少環境污染，是理想(xiang)的(de)(de)可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。隨著近年來(lai)(lai)光(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)效(xiao)率的(de)(de)不斷提(ti)高和(he)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)板造價的(de)(de)降低，太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)光(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)應用前景空前廣闊。而光(guang)(guang)伏并網發(fa)(fa)電(dian)(dian)作為(wei)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)主(zhu)要形式(shi)之(zhi)一，也受到越來(lai)(lai)越多的(de)(de)關注。

我國(guo)地(di)處北半球，有(you)(you)著廣闊的(de)土地(di)，大(da)多數地(di)區年(nian)平均日輻射量在4kwh/m 以上，青藏高原(yuan)日輻射量最高達7kwh/m。對太(tai)陽能這種可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源的(de)開(kai)(kai)發(fa)(fa)和(he)(he)利(li)用主(zhu)要表現在太(tai)陽能光(guang)伏發(fa)(fa)電上，在我國(guo)西(xi)部發(fa)(fa)展光(guang)伏產(chan)業有(you)(you)著有(you)(you)利(li)因素：光(guang)伏電站適合西(xi)部特殊的(de)居(ju)住環境(jing)，特別是(shi)青藏高原(yuan)有(you)(you)著得天獨厚的(de)地(di)理環境(jing)優勢。國(guo)家(jia)能源政策的(de)支(zhi)持，國(guo)家(jia)將開(kai)(kai)發(fa)(fa)利(li)用新(xin)能源和(he)(he)可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源放(fang)到國(guo)家(jia)能源建設開(kai)(kai)發(fa)(fa)戰(zhan)略的(de)優先(xian)地(di)位，這為發(fa)(fa)展光(guang)伏產(chan)業提供了(le)巨大(da)的(de)政策支(zhi)持。

1 光伏技術概述

太(tai)陽(yang)能光(guang)伏(fu)(fu)技(ji)術(shu)是將太(tai)陽(yang)能轉(zhuan)化為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)力(li)的(de)(de)技(ji)術(shu)，其(qi)核心(xin)是可釋放電(dian)(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)半導體(ti)物質。最(zui)常用(yong)(yong)的(de)(de)半導體(ti)材料是硅(gui)(gui)，地殼中硅(gui)(gui)儲量(liang)豐富(fu)(fu)。太(tai)陽(yang)能光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)有兩(liang)層(ceng)半導體(ti)，一(yi)層(ceng)為(wei)(wei)正極，一(yi)層(ceng)為(wei)(wei)負極，陽(yang)光(guang)照射在半導體(ti)上(shang)時，兩(liang)極交(jiao)界處(chu)便產生電(dian)(dian)(dian)流。太(tai)陽(yang)能光(guang)伏(fu)(fu)系統中最(zui)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)是電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，是收集(ji)陽(yang)光(guang)的(de)(de)基本(ben)單(dan)位。大(da)(da)(da)量(liang)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)合成在 起構成光(guang)伏(fu)(fu)組件(jian)，有時還(huan)用(yong)(yong)逆變器對電(dian)(dian)(dian)流進(jin)行轉(zhuan)換(huan)，以適合不同電(dian)(dian)(dian)器的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)要(yao)(yao)求或與電(dian)(dian)(dian)網相匹配。太(tai)陽(yang)能光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)主要(yao)(yao)劃分為(wei)(wei)：晶(jing)體(ti)硅(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)（包括單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)、多(duo)晶(jing)硅(gui)(gui)、帶狀硅(gui)(gui)）、非(fei)(fei)晶(jing)硅(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)、非(fei)(fei)硅(gui)(gui)光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)。此外，薄膜(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)可大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)節約原材料使(shi)用(yong)(yong)，成為(wei)(wei)太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)發展方向，但是其(qi)技(ji)術(shu)要(yao)(yao)求非(fei)(fei)常高，而非(fei)(fei)晶(jing)硅(gui)(gui)薄膜(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)作為(wei)(wei)目(mu)前(qian)技(ji)術(shu)最(zui)成熟的(de)(de)薄膜(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)…，成為(wei)(wei)目(mu)前(qian)薄膜(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)中最(zui)富(fu)(fu)增長潛力(li)的(de)(de)品(pin)種(zhong)。

2 光伏(fu)產業現狀與分析(xi)

近些(xie)年，太(tai)(tai)陽能(neng)光伏產(chan)業形成(cheng)了爆炸性增(zeng)長(chang)，全(quan)球(qiu)太(tai)(tai)陽能(neng)電池(chi)產(chan)量(liang)增(zeng)加(jia)，而中國太(tai)(tai)陽能(neng)電池(chi)產(chan)量(liang)更是猛增(zeng)，成(cheng)為全(quan)球(qiu)名列(lie)(lie)前(qian)茅的太(tai)(tai)陽能(neng)電池(chi)生(sheng)產(chan)國。在國際市(shi)場和(he)國內政策的推動下，中國的光伏產(chan)業正迎來了發展高峰期，太(tai)(tai)陽能(neng)電池(chi)和(he)組件產(chan)量(liang)位(wei)居世界前(qian)列(lie)(lie)。

3 產能(neng)與市場分析

在世(shi)(shi)界光(guang)伏市場的拉動下，我(wo)(wo)國(guo)光(guang)伏產業得到了迅猛發展，我(wo)(wo)國(guo)太陽能電池(chi)產量(liang)己(ji)位居世(shi)(shi)界前列。

3.1光伏(fu)發電之所(suo)以能在有些(xie)國(guo)家(jia)迅速(su)進入千家(jia)萬戶，主要得益于(yu)這(zhe)些(xie)國(guo)家(jia)政府(fu)行之有效的(de)引導與(yu)激(ji)勵(li)措(cuo)(cuo)施(shi)。我國(guo)對太陽(yang)能發電項目有一定的(de)鼓勵(li)措(cuo)(cuo)施(shi)，在對太陽(yang)能發電項目，上網電價方面都有優惠政策(ce)和鼓勵(li)措(cuo)(cuo)施(shi)。

3.2在全球能(neng)源(yuan)緊張(zhang)的(de)(de)狀況下，新能(neng)源(yuan)產業(ye)的(de)(de)發展是(shi)大勢所趨，目前出現(xian)的(de)(de)產能(neng)過剩(sheng)現(xian)象豐要受限于(yu)各國對(dui)太陽能(neng)光(guang)伏產品的(de)(de)推廠力度。

4 光(guang)伏產(chan)業發展前(qian)景分析

光伏首先是(shi)(shi)一個(ge)能(neng)(neng)源行業，而(er)能(neng)(neng)源是(shi)(shi)無限量的(de)(de)(de)(de)行業，在(zai)全(quan)球能(neng)(neng)源緊(jin)張的(de)(de)(de)(de)狀況下(xia)，新能(neng)(neng)源產(chan)業的(de)(de)(de)(de)發展勢(shi)不可擋。新材料和(he)新技術的(de)(de)(de)(de)進步(bu)是(shi)(shi)未來光伏產(chan)業最主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)發展動力(li)。技術的(de)(de)(de)(de)進步(bu)將促使上游產(chan)品供給的(de)(de)(de)(de)穩定和(he)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)下(xia)調，使大規模生產(chan)和(he)應用具備必要(yao)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)；光能(neng)(neng)轉換率的(de)(de)(de)(de)不斷提高則意味著(zhu)新型(xing)太(tai)陽能(neng)(neng)電池相對于傳統能(neng)(neng)源將具有更強的(de)(de)(de)(de)競爭力(li)。隨(sui)著(zhu)多晶硅供應瓶頸的(de)(de)(de)(de)解決及(ji)化合(he)物薄膜電池技術的(de)(de)(de)(de)不斷發展，光伏發電成本(ben)不斷降低是(shi)(shi)必然的(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢(shi)。

5 光伏并網系統

5.1光伏并網系(xi)統簡介

典型的(de)(de)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)并(bing)網(wang)系統(tong)結(jie)構(gou)包括：光(guang)(guang)伏(fu)(fu)陣列、DC-DC變(bian)(bian)換(huan)器(qi)、逆變(bian)(bian)器(qi)和集成(cheng)的(de)(de)繼電(dian)(dian)保護裝(zhuang)置。變(bian)(bian)換(huan)器(qi)將(jiang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)池所發電(dian)(dian)能(neng)逆變(bian)(bian)成(cheng)正(zheng)弦電(dian)(dian)流(liu)(liu)并(bing)入電(dian)(dian)網(wang)中(zhong)。通過DC—DC升(sheng)壓(ya)(ya)斬波變(bian)(bian)換(huan)器(qi)，可以(yi)在(zai)變(bian)(bian)換(huan)器(qi)和逆變(bian)(bian)器(qi)之間(jian)建立直流(liu)(liu)環，升(sheng)壓(ya)(ya)斬波器(qi)根據電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)大(da)(da)(da)小來提升(sheng)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)陣列的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)以(yi)達到一個(ge)合適的(de)(de)水平，同(tong)時(shi)DC—DC變(bian)(bian)換(huan)器(qi)也(ye)作為最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)功(gong)率(lv)(lv)點跟蹤器(qi)。控(kong)(kong)制器(qi)控(kong)(kong)制光(guang)(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)池最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)功(gong)率(lv)(lv)點跟蹤、控(kong)(kong)制逆變(bian)(bian)器(qi)并(bing)網(wang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)波形和功(gong)率(lv)(lv)，使向電(dian)(dian)網(wang)轉送的(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)與(yu)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)陣列所發的(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)功(gong)率(lv)(lv)電(dian)(dian)能(neng)相互平衡。

5.2光伏并網系統的優缺點(dian)

光伏并網發電的優勢有：能(neng)源效益。特別是夏(xia)季(ji)，光伏電能(neng)在用電高峰時段創造的價值可達平時的3～4倍。

光伏并網發(fa)電(dian)(dian)的不(bu)足有：光伏發(fa)電(dian)(dian)成本高。如(ru)果沒有相(xiang)關(guan)政策支持，光伏發(fa)電(dian)(dian)難以推廣普及。光伏發(fa)電(dian)(dian)受地(di)理(li)位(wei)置(zhi)、日照強度、光伏電(dian)(dian)池特性等因(yin)素的制約(yue)。

6 光伏并網策略

傳統(tong)配(pei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)絡的(de)設計往往是為了滿足“單點供電(dian)(dian)，多(duo)(duo)(duo)點用電(dian)(dian)”的(de)運行模(mo)式(shi)。光伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)等(deng)分布(bu)式(shi)發(fa)電(dian)(dian)系(xi)統(tong)的(de)加(jia)入，使得電(dian)(dian)網(wang)(wang)中的(de)供電(dian)(dian)源變得多(duo)(duo)(duo)而分散(san)。對電(dian)(dian)網(wang)(wang)而言(yan)，分布(bu)式(shi)發(fa)電(dian)(dian)功率越大(da)，其對電(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)影響也(ye)逐漸增(zeng)大(da)。對于光伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)系(xi)統(tong)的(de)并網(wang)(wang)要求(qiu)，國際(ji)上已經有了很多(duo)(duo)(duo)的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)。我國的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)主(zhu)要分散(san)在一些國家標(biao)準(zhun)(zhun)里，也(ye)正在制(zhi)訂一些專用的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)。

6.1 網點選擇

根據光伏(fu)并(bing)網(wang)的容量不同，選(xuan)擇(ze)相(xiang)應(ying)的入網(wang)點：

容量幾(ji)兆至幾(ji)十上(shang)百兆的(de)光伏(fu)并網系統一(yi)般都是(shi)大型光伏(fu)電站，和(he)普通發(fa)電站不同，光伏(fu)電站占地(di)面積大，且需(xu)要有充(chong)足的(de)日照(zhao)(zhao)時間，因此(ci)，一(yi)般選擇在光照(zhao)(zhao)充(chong)足、土地(di)面積充(chong)足的(de)郊區。

6.2光伏并網效率

光伏(fu)并網(wang)的效(xiao)率主要與兩個方面有(you)關：一是(shi)(shi)光電(dian)(dian)轉換效(xiao)率，二是(shi)(shi)將(jiang)電(dian)(dian)能按(an)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)能質量要求傳輸(shu)到電(dian)(dian)網(wang)的效(xiao)率。光伏(fu)器(qi)件的輸(shu)出功率是(shi)(shi)其(qi)所受日照強(qiang)度、器(qi)件內部結溫的非(fei)線(xian)性(xing)函數。

6.3并網控制方(fang)案

電(dian)網必須將光伏(fu)發電(dian)站當(dang)作真正的“發電(dian)站”來對(dui)待，這就對(dui)光伏(fu)電(dian)站提出了更高的要(yao)求(qiu)，不單是(shi)被(bei)動地滿足電(dian)能質(zhi)量要(yao)求(qiu)，而是(shi)主動地對(dui)電(dian)站進行調度和管(guan)理。

一般來(lai)說，電網對光伏發(fa)電輸入容量(liang)的控制模(mo)式有：

（1）正(zheng)常運(yun)行(xing)。光(guang)伏并網系統傳輸盡可能(neng)多(duo)的電(dian)(dian)(dian)能(neng)，此時光(guang)伏電(dian)(dian)(dian)池(chi)工作效(xiao)率最高，發出的電(dian)(dian)(dian)能(neng)不通過蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)，直(zhi)接經過逆變器輸送(song)給電(dian)(dian)(dian)網。

（2）受限運(yun)行(xing)。光伏(fu)發電(dian)站(zhan)按照電(dian)網(wang)設置的(de)預(yu)期(qi)輸入(ru)功率運(yun)行(xing)，從而達到削峰、主動負荷控制(zhi)等目的(de)。由于(yu)此時(shi)系(xi)(xi)統操作員(yuan)可(ke)能會持(chi)續更改分(fen)配入(ru)網(wang)電(dian)量，光伏(fu)發電(dian)系(xi)(xi)統中電(dian)力波動不(bu)可(ke)避免。

（3）均衡運行。該模式用于(yu)緩解光伏電(dian)(dian)源(yuan)的電(dian)(dian)力(li)波(bo)動(dong)，即減輕與電(dian)(dian)網(wang)在公共耦合點的電(dian)(dian)壓和諧波(bo)不(bu)平衡，使其向電(dian)(dian)網(wang)傳輸(shu)更多高質量(liang)電(dian)(dian)能(neng)。

7 結語

我(wo)國(guo)(guo)是太陽能資源相當豐富的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)，在大(da)力發展智能電(dian)(dian)(dian)網的(de)(de)背景下(xia)，光伏(fu)并網發電(dian)(dian)(dian)得(de)到了前所未(wei)有的(de)(de)關注。而且隨著(zhu)光伏(fu)器件價格的(de)(de)不斷下(xia)降和(he)國(guo)(guo)家(jia)對(dui)光伏(fu)產業的(de)(de)政策扶持，光伏(fu)發電(dian)(dian)(dian)必將會成為(wei)能源結構(gou)中的(de)(de)重要組成因素。我(wo)們還(huan)要對(dui)電(dian)(dian)(dian)量(liang)預測技(ji)術。保證(zheng)光伏(fu)電(dian)(dian)(dian)站和(he)水電(dian)(dian)(dian)、火電(dian)(dian)(dian)等電(dian)(dian)(dian)站的(de)(de)配合發電(dian)(dian)(dian)，最大(da)程(cheng)度地減小由(you)于光伏(fu)電(dian)(dian)(dian)站發電(dian)(dian)(dian)量(liang)波(bo)動對(dui)電(dian)(dian)(dian)網的(de)(de)影響。

參考文獻：

[1] 薛(xue)俊(jun)明，麥(mai)耀華，趙穎，等(deng).薄膜非(fei)晶硅/微(wei)晶硅疊層太(tai)陽電池的(de)研究[J].太(tai)陽能學報，2005，26（2）：166—169.

篇10

關鍵詞： ZnS薄膜；In摻雜；真空熱(re)蒸發；光電性能(neng)；退火

中(zhong)圖分類號：TN304.8 文獻標識碼：A

Influence of Annealing Temperature on Photoelectric Properties of ZnS：In Thin Film by Thermally Evaporation Method

CHEN Jin-huo， LI Wen-jian， CHENG Shu-ying

（College of Physics and Information Engineering， Fuzhou University， Fuzhou Fujian 350108， China）

Abstract： By thermally vacuum-evaporation technology， the thin film of ZnS layer and In layer were fabricated on ITO glass， which further was annealed under different condition to form ZnS：In thin film. In this work， 2% concentration of In atoms was adopted to obtain carrier concentration as high as possible. Furthermore， the influence of annealing temperature on Photoelectric Properties of ZnS：In Thin Film was studied.

Keywords： thin film of ZnS； In doping； thermally vacuum-evaporation； photoelectric properties； annealing

引 言

II-VI族(zu)化(hua)合(he)(he)物ZnS具(ju)有(you)(you)(you)優良的物理化(hua)學(xue)(xue)(xue)性質(zhi)(zhi)，由于(yu)它同(tong)時具(ju)有(you)(you)(you)化(hua)學(xue)(xue)(xue)性質(zhi)(zhi)穩定，含量豐(feng)富，無毒(du)環保等(deng)優點，因(yin)而(er)發展前景被(bei)非常看(kan)好(hao)，目前ZnS在光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)鍍膜(mo)(mo)、光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)導(dao)(dao)體(ti)(ti)及(ji)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)器件等(deng)諸多領域均(jun)獲(huo)得重要應用[1，2]。在光(guang)(guang)(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)方面(mian)(mian)，基于(yu)ZnS作為(wei)窗(chuang)口層的太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的轉換效(xiao)率(lv)較(jiao)高(gao)，接近于(yu)有(you)(you)(you)毒(du)CdS材料(liao)的太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)[3]，因(yin)而(er)ZnS被(bei)認為(wei)是無毒(du)環保型太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)窗(chuang)口層材料(liao)的最佳選擇(ze)。為(wei)進一步發揮ZnS在該方面(mian)(mian)的應用潛力，通過(guo)合(he)(he)適(shi)的制(zhi)備工(gong)藝(yi)獲(huo)取(qu)高(gao)質(zhi)(zhi)量ZnS薄(bo)膜(mo)(mo)，并(bing)以(yi)合(he)(he)適(shi)的摻(chan)雜(za)工(gong)藝(yi)及(ji)后處理措(cuo)施獲(huo)取(qu)較(jiao)高(gao)載流子(zi)濃度、較(jiao)高(gao)遷移率(lv)和較(jiao)高(gao)的光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)透(tou)過(guo)率(lv)能(neng)力是ZnS在光(guang)(guang)(guang)伏(fu)領域應用的關(guan)鍵。但另一方面(mian)(mian)，目前關(guan)于(yu)ZnS的摻(chan)雜(za)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)大多集中于(yu)發光(guang)(guang)(guang)型ZnS材料(liao)方面(mian)(mian)，而(er)對作為(wei)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)的ZnS摻(chan)雜(za)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)則較(jiao)少(shao)，更甚的是，僅(jin)有(you)(you)(you)的一些關(guan)于(yu)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)型ZnS摻(chan)雜(za)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)又較(jiao)多集中于(yu)Al摻(chan)雜(za)方面(mian)(mian)[4-6]。本文(wen)考(kao)慮到In離(li)(li)子(zi)和Zn離(li)(li)子(zi)在物理和化(hua)學(xue)(xue)(xue)性質(zhi)(zhi)上(shang)(shang)具(ju)有(you)(you)(you)較(jiao)高(gao)的相(xiang)似性，并(bing)綜合(he)(he)考(kao)慮真空熱蒸發法在工(gong)藝(yi)和成膜(mo)(mo)質(zhi)(zhi)量上(shang)(shang)的優勢(shi)，擬用真空熱蒸發工(gong)藝(yi)制(zhi)備ZnS：In薄(bo)膜(mo)(mo)，并(bing)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)了退火(huo)工(gong)藝(yi)對ZnS：In薄(bo)膜(mo)(mo)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)性質(zhi)(zhi)的影(ying)響。該方法尚(shang)未見相(xiang)關(guan)報道，具(ju)有(you)(you)(you)一定的研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)意(yi)義。

1 ZnS：In薄膜的制(zhi)備

本文采(cai)用ITO基片(pian)作為(wei)(wei)(wei)襯底制(zhi)備ZnS薄膜(mo)。制(zhi)備前對(dui)ITO進行常規(gui)物理清(qing)洗(xi)后(hou)，分(fen)別(bie)在(zai)甲(jia)醛(quan)溶液和丙酮溶液中(zhong)各(ge)超聲清(qing)洗(xi)10分(fen)鐘，之后(hou)烘干基片(pian)，將之送入真(zhen)空(kong)腔體(ti)開始采(cai)用真(zhen)空(kong)熱(re)蒸發工(gong)藝制(zhi)備ZnS薄膜(mo)（采(cai)用ZnS塊體(ti)材料作為(wei)(wei)(wei)蒸發源(yuan)(yuan)）。制(zhi)備過程中(zhong)的(de)控制(zhi)主要工(gong)藝條件如下：腔體(ti)真(zhen)空(kong)度為(wei)(wei)(wei)3×10-5Torr，基片(pian)溫度為(wei)(wei)(wei)200℃，沉(chen)(chen)積速(su)率(lv)為(wei)(wei)(wei)2.5A/秒。待ZnS薄膜(mo)厚(hou)度達120nm后(hou)，關閉ZnS蒸發源(yuan)(yuan)，進而以(yi)ZnS膜(mo)層(ceng)(ceng)為(wei)(wei)(wei)襯底并(bing)以(yi)1A/秒的(de)速(su)率(lv)在(zai)其上(shang)方沉(chen)(chen)積In原子金(jin)屬層(ceng)(ceng)，當In層(ceng)(ceng)厚(hou)度達到(dao)(dao)所需(xu)厚(hou)度后(hou)（由(you)需(xu)要添加(jia)的(de)摻雜(za)量(liang)(liang)確定(ding)），接(jie)著以(yi)同樣的(de)工(gong)藝在(zai)上(shang)方繼續(xu)沉(chen)(chen)積120nm厚(hou)的(de)ZnS薄膜(mo)。之后(hou)關閉蒸發源(yuan)(yuan)并(bing)使其自然(ran)冷(leng)卻(que)到(dao)(dao)室(shi)溫，并(bing)送入硫化爐在(zai)Ar2氣(qi)氛中(zhong)進行退火處理。在(zai)退火工(gong)藝結(jie)束后(hou)，使樣品自然(ran)冷(leng)卻(que)到(dao)(dao)室(shi)溫，取出樣品，分(fen)別(bie)測量(liang)(liang)基片(pian)的(de)光學和電學性質。實驗中(zhong)采(cai)用X射線(xian)衍射儀(yi)對(dui)ZnS樣品物相結(jie)構進行測試(shi)分(fen)析；采(cai)用kethely 4200半導體(ti)參數測試(shi)儀(yi)測量(liang)(liang)樣品電阻；采(cai)用紫外(wai)-可見(jian)(jian)分(fen)光光度計測量(liang)(liang)樣品的(de)紫外(wai)、可見(jian)(jian)光和近(jin)紅(hong)外(wai)區的(de)透光率(lv)。

為達分析目的，本(ben)文分別制(zhi)備本(ben)征(zheng)ZnS薄膜(mo)和ZnS：In薄膜(mo)，并對比分析光電(dian)性能的變化(hua)情況。

2 結果與討論

本(ben)文(wen)在前期工(gong)作基礎上(shang)，分別研究了(le)1%、2%、4%、6%、8%、10%濃度的In摻(chan)雜(za)對ZnS導(dao)電(dian)能力的影響(xiang)，結果發現2%濃度In離子(zi)的ZnS具有(you)最佳導(dao)電(dian)能力。為此(ci)，本(ben)文(wen)根(gen)據正交實驗原(yuan)理(li)，用摻(chan)雜(za)為2%的In原(yuan)子(zi)來制備ZnS薄(bo)膜，在此(ci)基礎上(shang)研究了(le)不(bu)同(tong)退火工(gong)藝對ZnS薄(bo)膜的光電(dian)性能的影響(xiang)。

首先(xian)，本文(wen)采(cai)用XRD手段研究了ZnS：In薄膜(mo)的物相結(jie)構(gou)，結(jie)果(guo)如圖1所示。

圖(tu)1表明(ming)，在450℃退(tui)火溫度下，未摻(chan)雜ZnS薄(bo)膜(mo)和(he)2%濃度In摻(chan)雜ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)兩個樣(yang)品均顯(xian)現(xian)（111）方向優先生長，實驗中未見其它(ta)(ta)方向的(de)衍(yan)(yan)射峰，可(ke)見實驗樣(yang)品中沒有其它(ta)(ta)物相存(cun)在。摻(chan)雜前后，ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)衍(yan)(yan)射峰的(de)峰高和(he)半峰寬均未見明(ming)顯(xian)改(gai)變，說明(ming)2%濃度的(de)In原(yuan)子摻(chan)雜并未明(ming)顯(xian)改(gai)變ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)物相結(jie)構。除(chu)此之外，本文還研究了其它(ta)(ta)退(tui)火溫度（300℃、350℃、400℃、450℃、500℃）下ZnS薄(bo)膜(mo)和(he)ZnS：In薄(bo)膜(mo)的(de)XRD圖(tu)像(xiang)，它(ta)(ta)們(men)均獲得了同樣(yang)的(de)結(jie)果（因篇幅限(xian)制，圖(tu)譜(pu)不予顯(xian)示）。

在確認薄膜(mo)成分的(de)(de)（ZnS薄膜(mo)）的(de)(de)前(qian)提下，本(ben)文研(yan)究了不同退火溫度對(dui)ZnS光電性能(neng)的(de)(de)影響。

圖2所示為(wei)不(bu)同(tong)退(tui)火(huo)溫度(du)(du)下ZnS：In薄(bo)膜的(de)(de)(de)(de)(de)吸收(shou)光(guang)譜。由圖2可(ke)知(zhi)，不(bu)同(tong)退(tui)火(huo)溫度(du)(du)對(dui)ZnS：In薄(bo)膜的(de)(de)(de)(de)(de)吸收(shou)曲線略有(you)影響，尤其在退(tui)火(huo)溫度(du)(du)達450℃時(shi)，ZnS：In薄(bo)膜的(de)(de)(de)(de)(de)吸收(shou)曲線已有(you)相對(dui)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化。另(ling)外，隨著退(tui)火(huo)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，圖2還表明(ming)ZnS：In材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)禁帶寬(kuan)度(du)(du)也跟著發生改變(bian)，分別從300℃時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)3.56eV降低(di)到450℃時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)3.49eV。不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)禁帶寬(kuan)度(du)(du)通常(chang)被認為(wei)與(yu)晶粒尺寸效應和Burstein-Moss效應有(you)關(guan)[7-9]，此(ci)處不(bu)予贅述(shu)。

為進(jin)一(yi)步(bu)研究ZnS的光電性能，本文采(cai)用肖特基方法測量(liang)了(le)(le)ZnS薄(bo)膜的載(zai)流子濃度n，并用吉時利4200半導體參數(shu)儀(yi)測量(liang)了(le)(le)“相同尺(chi)寸”下ZnS薄(bo)膜的電阻R。根據R和n的關系，可進(jin)一(yi)步(bu)分析出載(zai)流子遷移率隨退火溫(wen)度的變化(hua)情況。

表(biao)(biao)1表(biao)(biao)明(ming)，未(wei)摻雜時(shi)ZnS顯n型(xing)，這(zhe)主(zhu)要是(shi)來源于(yu)ZnS薄膜(mo)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)S空位(wei)缺陷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故，S原子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)逸出(chu)(chu)使Zn原子(zi)(zi)(zi)(zi)能(neng)提(ti)供出(chu)(chu)額外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自由電子(zi)(zi)(zi)(zi)。表(biao)(biao)1還(huan)表(biao)(biao)明(ming)，隨(sui)退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)增(zeng)加，載(zai)流(liu)(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)跟著增(zeng)加，說明(ming)S空位(wei)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)隨(sui)退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)增(zeng)加存(cun)在(zai)增(zeng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。此外值(zhi)得(de)(de)注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，在(zai)較低退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)（如350℃）下(xia)(xia)，實(shi)驗表(biao)(biao)明(ming)，增(zeng)加退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)不(bu)但(dan)能(neng)提(ti)升(sheng)(sheng)載(zai)流(liu)(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)，而(er)且能(neng)使載(zai)流(liu)(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)(zi)遷移率也獲得(de)(de)增(zeng)加。然而(er)當(dang)退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)超過(guo)400℃時(shi)，雖然本征ZnS載(zai)流(liu)(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)能(neng)繼續獲得(de)(de)提(ti)升(sheng)(sheng)，但(dan)載(zai)流(liu)(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)(zi)遷移率卻出(chu)(chu)現了降低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況。這(zhe)說明(ming)雖然一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)可(ke)有(you)效提(ti)升(sheng)(sheng)載(zai)流(liu)(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)及載(zai)流(liu)(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)(zi)遷移率（這(zhe)與晶(jing)粒變化情(qing)況，如晶(jing)界上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺陷減少存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系），但(dan)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)（如超過(guo)400℃以(yi)上(shang)(shang)）下(xia)(xia)，盡(jin)管ZnS薄膜(mo)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)流(liu)(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)仍可(ke)有(you)一(yi)定(ding)程度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)升(sheng)(sheng)，不(bu)過(guo)此時(shi)膜(mo)層質量不(bu)但(dan)沒有(you)提(ti)升(sheng)(sheng)，反而(er)一(yi)定(ding)程度(du)(du)(du)(du)有(you)所劣化。由上(shang)(shang)述研(yan)究(jiu)可(ke)知，對(dui)ZnS：In的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)中應在(zai)500℃左右對(dui)退(tui)(tui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)作(zuo)折中選擇(ze)。

表2給出了2%摻(chan)雜下(xia)(xia)，ZnS：In薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)載流(liu)子(zi)濃度(du)(du)與退火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)關(guan)系(xi)。測試結果表明，與摻(chan)雜前(qian)情(qing)況(kuang)(kuang)相比，摻(chan)雜后的(de)(de)(de)ZnS薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)載流(liu)子(zi)濃度(du)(du)普(pu)遍增加(jia)了約(yue)2個數(shu)量級(ji)左右（如(ru)圖3所示）。對比表1結果可(ke)知，如(ru)此大幅度(du)(du)的(de)(de)(de)載流(liu)子(zi)濃度(du)(du)提升(sheng)只可(ke)能(neng)來(lai)自(zi)于源于摻(chan)雜原子(zi)In離子(zi)的(de)(de)(de)貢(gong)獻(xian)（即+3價的(de)(de)(de)In3+替代了+2價的(de)(de)(de)Zn2+），而非(fei)(fei)來(lai)自(zi)于S空位影(ying)響關(guan)顧(gu)。與本征ZnS薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)類似，ZnS：In薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)中的(de)(de)(de)載流(liu)子(zi)濃度(du)(du)也(ye)隨(sui)退火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)增加(jia)而增大，這(zhe)(zhe)是由于在(zai)較(jiao)高退火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)下(xia)(xia)，In原子(zi)可(ke)充(chong)分擴散進(jin)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)，同(tong)時以(yi)更高濃度(du)(du)的(de)(de)(de)In3+替代了Zn2+位置而導致的(de)(de)(de)。但與本征ZnS薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)是，在(zai)所研(yan)究的(de)(de)(de)退火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)范圍內，ZnS：In薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)載流(liu)子(zi)遷移率(lv)(lv)隨(sui)退火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)增加(jia)并(bing)(bing)非(fei)(fei)顯(xian)現(xian)先上(shang)升(sheng)后下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)的(de)(de)(de)趨勢，而是一(yi)直(zhi)作(zuo)顯(xian)著(zhu)上(shang)升(sheng)（尤其在(zai)400℃以(yi)上(shang)，這(zhe)(zhe)種上(shang)升(sheng)情(qing)況(kuang)(kuang)不(bu)但不(bu)停止或降(jiang)(jiang)(jiang)低，反而變(bian)得更加(jia)顯(xian)著(zhu)），可(ke)見，這(zhe)(zhe)是ZnS：In薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)與本征ZnS薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)存在(zai)的(de)(de)(de)明顯(xian)不(bu)同(tong)。這(zhe)(zhe)種變(bian)化(hua)情(qing)況(kuang)(kuang)并(bing)(bing)非(fei)(fei)來(lai)源于摻(chan)In導致薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)質(zhi)量劣化(hua)，進(jin)而導致電(dian)子(zi)遷移率(lv)(lv)降(jiang)(jiang)(jiang)低，相反，根據表1、表2所測電(dian)阻變(bian)化(hua)分析來(lai)看，摻(chan)雜前(qian)后電(dian)阻降(jiang)(jiang)(jiang)低的(de)(de)(de)量級(ji)更甚于載流(liu)子(zi)濃度(du)(du)量級(ji)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)情(qing)況(kuang)(kuang)，這(zhe)(zhe)表明摻(chan)In后，薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)中載流(liu)子(zi)遷移率(lv)(lv)不(bu)但沒(mei)有降(jiang)(jiang)(jiang)低，反而有所增加(jia)。

為(wei)進一(yi)(yi)(yi)步對上述情(qing)況進行分析(xi)，本文測量(liang)了摻(chan)雜(za)(za)(za)前后的(de)(de)(de)ZnS薄膜(mo)的(de)(de)(de)SEM圖像(xiang)，如圖4所示。由圖4可(ke)(ke)見(jian)，In原(yuan)子(zi)(zi)摻(chan)雜(za)(za)(za)前，ZnS薄膜(mo)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)高于摻(chan)雜(za)(za)(za)后的(de)(de)(de)ZnS：In薄膜(mo)（更(geng)平整），但ZnS：In的(de)(de)(de)晶(jing)粒尺寸卻(que)更(geng)大(da)(da)。更(geng)大(da)(da)的(de)(de)(de)晶(jing)粒尺寸有(you)助(zhu)于降(jiang)低ZnS：In薄膜(mo)的(de)(de)(de)內(nei)部(bu)缺陷密度(du)(du)(du)(du)，進而(er)獲得(de)更(geng)高的(de)(de)(de)載(zai)流(liu)(liu)子(zi)(zi)遷移(yi)率(lv)，然(ran)而(er)粗糙(cao)的(de)(de)(de)邊界導致(zhi)晶(jing)界缺陷增加(jia)，降(jiang)低了載(zai)流(liu)(liu)子(zi)(zi)遷移(yi)率(lv)。可(ke)(ke)見(jian)，兩種位置(zhi)的(de)(de)(de)缺陷存在著一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)競(jing)爭關(guan)系。為(wei)此，研(yan)究中(zhong)通(tong)過(guo)退火工藝可(ke)(ke)一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)程(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)上改善薄膜(mo)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)形貌，進而(er)部(bu)分消除晶(jing)界間的(de)(de)(de)缺陷密度(du)(du)(du)(du)，使得(de)載(zai)流(liu)(liu)子(zi)(zi)遷移(yi)率(lv)有(you)所提(ti)升（如表2所示）。表2中(zhong)500℃下退火結(jie)果表明，繼續(xu)通(tong)過(guo)增加(jia)退火溫(wen)度(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)望繼續(xu)改善ZnS：In薄膜(mo)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)形貌，這對繼續(xu)改善載(zai)流(liu)(liu)子(zi)(zi)遷移(yi)率(lv)至關(guan)重要。綜上，In摻(chan)雜(za)(za)(za)與(yu)其它摻(chan)雜(za)(za)(za)原(yuan)子(zi)(zi)不同，它能較大(da)(da)程(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)地提(ti)升n型載(zai)流(liu)(liu)子(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)，并在一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)程(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)上提(ti)升載(zai)流(liu)(liu)子(zi)(zi)遷移(yi)率(lv)，然(ran)而(er)，薄膜(mo)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)形貌同時卻(que)發生一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)程(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)劣化。可(ke)(ke)見(jian)，在流(liu)(liu)子(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)被滿足（摻(chan)In較Al雜(za)(za)(za)質(zhi)更(geng)有(you)效提(ti)升載(zai)流(liu)(liu)子(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)）的(de)(de)(de)情(qing)況下，如何提(ti)升In摻(chan)雜(za)(za)(za)對膜(mo)層質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)影響是ZnS：In薄膜(mo)研(yan)究中(zhong)一(yi)(yi)(yi)個(ge)更(geng)應值得(de)關(guan)注的(de)(de)(de)課題。

根據上述(shu)研(yan)究結(jie)果，鑒于500℃下(xia)退火ZnS：In具(ju)有更高的(de)載流子(zi)濃度(du)和載流子(zi)遷移(yi)率，本文進(jin)一步測試該條件下(xia)ZnS薄膜的(de)光學性(xing)能的(de)變化情況。

退火前(qian)，ZnS：In薄(bo)膜(mo)通(tong)過(guo)(guo)肉眼可見淡(dan)灰色(se)，這是(shi)因為In原子(zi)(zi)尚未(wei)完全擴(kuo)散(san)到(dao)ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)緣故。退火后(hou)，待In離子(zi)(zi)擴(kuo)散(san)進ZnS薄(bo)膜(mo)，樣品透(tou)光(guang)(guang)性獲得(de)顯(xian)著增(zeng)強。圖5表明，退火后(hou)摻(chan)In型ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)透(tou)光(guang)(guang)性已類似(si)或接近(jin)于未(wei)摻(chan)雜(za)ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)，這說明摻(chan)In對ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)學性能(neng)影響非常(chang)有限，摻(chan)雜(za)前(qian)后(hou)的(de)(de)(de)(de)樣品均有較高的(de)(de)(de)(de)透(tou)光(guang)(guang)性，在(zai)(zai)可見光(guang)(guang)區(qu)域內的(de)(de)(de)(de)平均透(tou)過(guo)(guo)率(lv)(lv)達(da)85%以(yi)上(shang)，說明薄(bo)膜(mo)內部的(de)(de)(de)(de)缺(que)陷和(he)雜(za)質(zhi)對可見光(guang)(guang)吸收很小(xiao)。當波長在(zai)(zai)350nm以(yi)下區(qu)域，光(guang)(guang)透(tou)過(guo)(guo)率(lv)(lv)急劇下降，這是(shi)由于隨(sui)著光(guang)(guang)子(zi)(zi)能(neng)量的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，超過(guo)(guo)ZnS禁帶(dai)寬度后(hou)，束縛層電子(zi)(zi)被光(guang)(guang)子(zi)(zi)激發，因而出現一定程度的(de)(de)(de)(de)吸收，這在(zai)(zai)圖2中可得(de)到(dao)同(tong)樣說明。同(tong)樣地，在(zai)(zai)接近(jin)區(qu)域的(de)(de)(de)(de)吸收邊證(zheng)明，摻(chan)In并(bing)沒(mei)有改變ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)基(ji)本能(neng)帶(dai)結構(gou)。

3 結 論

采用真空熱(re)蒸(zheng)(zheng)發(fa)法制(zhi)備工(gong)藝(yi)及(ji)正(zheng)交(jiao)實(shi)驗方法，研究(jiu)了2%濃度(du)(du)In摻(chan)(chan)雜(za)(za)下，不同退(tui)火溫(wen)度(du)(du)對(dui)ZnS：In薄(bo)膜(mo)光電性(xing)能的(de)影響。研究(jiu)表(biao)明，In離子(zi)(zi)的(de)引入并未(wei)產(chan)生新的(de)物質，也未(wei)改變ZnS的(de)物相(xiang)，通過(guo)In摻(chan)(chan)雜(za)(za)能大幅度(du)(du)降(jiang)低ZnS的(de)電阻(zu)，這同時(shi)歸功(gong)于(yu)ZnS薄(bo)膜(mo)中的(de)載(zai)(zai)流子(zi)(zi)濃度(du)(du)和遷(qian)移率(lv)均被一定程度(du)(du)提高(gao)的(de)緣(yuan)故(gu)。退(tui)火工(gong)藝(yi)對(dui)ZnS：In的(de)光電性(xing)能有(you)重(zhong)要影響，500℃退(tui)火溫(wen)度(du)(du)以下，對(dui)2%濃度(du)(du)摻(chan)(chan)雜(za)(za)的(de)ZnS：In薄(bo)膜(mo)，退(tui)火溫(wen)度(du)(du)越高(gao)，載(zai)(zai)流子(zi)(zi)濃度(du)(du)和載(zai)(zai)流子(zi)(zi)遷(qian)移率(lv)均越高(gao)，同時(shi)研究(jiu)結果表(biao)明，In摻(chan)(chan)雜(za)(za)一定程度(du)(du)上(shang)劣化了ZnS薄(bo)膜(mo)的(de)表(biao)面質量(liang)。實(shi)驗表(biao)明真空熱(re)蒸(zheng)(zheng)發(fa)法摻(chan)(chan)In工(gong)藝(yi)能較大程度(du)(du)提升載(zai)(zai)流子(zi)(zi)濃度(du)(du)，在此前提下，如何降(jiang)低In摻(chan)(chan)雜(za)(za)對(dui)膜(mo)層質量(liang)的(de)影響，與提升載(zai)(zai)流子(zi)(zi)濃度(du)(du)具(ju)有(you)同等(deng)重(zhong)要的(de)作用。此外，In離子(zi)(zi)摻(chan)(chan)雜(za)(za)并未(wei)降(jiang)低ZnS的(de)光學性(xing)能。

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