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三结In0.3Ga0.7As/GaAs/In0.5Ga0.5P太阳能电池中In0.3Ga0.7As层厚度的优化
摘要： 采用Sentaurus TCAD软件包，以底部In0.3Ga0.7As子电池中少数载流子寿命为变量，研究了三结In0.3Ga0.7As/GaAs/In0.5Ga0.5P太阳能电池底部吸收层最佳厚度。设定寿命范围为17皮秒至53纳秒。计算结果表明，最佳厚度在0.9至7.5微米之间变化。此外，还评估了不同寿命值下底部In0.3Ga0.7As子电池对该三结太阳能电池效率的贡献，其贡献值介于1%至7%之间。
关键词： 数值模拟，Sentaurus TCAD，In0.3Ga0.7As，太阳能电池，最佳厚度
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 不同激光脉冲参数下双色激光脉冲电离气体产生太赫兹辐射的最优非线性晶体厚度理论研究
摘要： 双色激光脉冲诱导气体等离子体产生太赫兹（THz）辐射是自探索以来一直备受关注的研究课题。这是一种桌面级的强效远红外波段光谱分析工具。该技术可在距离激光系统超过100米的远程位置产生太赫兹辐射，并具备相应的远程探测能力。此外，太赫兹光谱技术能够以非破坏性方式识别化学物质。结合上述特性，该技术成为远程非破坏性检测毒品、毒物和爆炸物的有力工具。但双色激光脉冲诱导气体等离子体产生的太赫兹辐射存在效率较低的缺陷。过去二十年间已有大量文献致力于提升该方法效率：实验证明频谱整形基波束能有效调控太赫兹场特性；采用阶梯相位板可使太赫兹强度提升两倍；组合基波、二次谐波和三次谐波束也能提高太赫兹脉冲产生效率；增大基波激光脉冲波长被证实可改善产生效率。本文研究了非线性晶体厚度对双色激光脉冲诱导气体等离子体太赫兹产生的影响（如图1所示），发现在给定基波脉冲能量和脉宽条件下存在使太赫兹产生效率最优的非线性晶体厚度值——当晶体厚度小于最优值时，二次谐波产生效率下降会导致太赫兹效率降低；当晶体厚度大于最优值时，材料色散会同时削弱基波及其二次谐波的峰值功率进而降低太赫兹效率。我们进一步考察了该最优非线性晶体厚度随基波激光脉冲能量、脉宽、中心波长及晶体与焦点距离的变化关系，发现上述参数均对最优厚度具有显著影响。结论表明：根据激光器参数和系统配置选择合适的晶体参数，是实现双色激光脉冲诱导气体等离子体高效产生太赫兹辐射的关键所在。
关键词： 最佳厚度、双色激光脉冲、气体等离子体、非线性晶体厚度、太赫兹波产生
更新于2025-09-12 10:27:22