基于薄膜干涉理論的三階砷化鎵電池散射光譜研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 20:30
三階砷化鎵電池具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率,是衛(wèi)星帆板的主要材料。利用衛(wèi)星帆板的散射光譜特性,可以輔助判斷帆板姿態(tài)以及衛(wèi)星工作狀態(tài),對(duì)空間目標(biāo)識(shí)別具有重要意義。搭建了空間目標(biāo)表面材料散射光譜測量系統(tǒng),對(duì)太陽能電池樣片散射光譜進(jìn)行測量。測量系統(tǒng)主要由REFLET 180S和FieldSpec@4光纖光譜儀組成。REFLET 180S能提供暗背景、穩(wěn)定光源和高精度轉(zhuǎn)臺(tái),光源光譜范圍400~1 800 nm,轉(zhuǎn)臺(tái)角分辨率為0.01°。FieldSpec@4光譜儀具有高的光譜分辨率(3 nm@700 nm,10 nm@1 400/2 100 nm)。針對(duì)電池樣片強(qiáng)鏡反特性,選擇標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡作為定標(biāo)體,測量入射角為5°, 15°, 30°, 45°和60°,反射角為鏡反射方向±2°,角度間隔為0.1°。測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)三階砷化鎵電池在可見光波段(600~900 nm)散射光譜存在三個(gè)明顯吸收峰,并且隨著入射角的增加,吸收峰出現(xiàn)向左"遷移"特性;在近紅外波段(900~1 800 nm)散射光譜出現(xiàn)類周期性震蕩特性,而硅電池散射光譜并沒有這些特性。三階砷化鎵電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜,將其物理結(jié)構(gòu)簡化為DAR層和三個(gè)半導(dǎo)...
【文章來源】:光譜學(xué)與光譜分析. 2020,40(10)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
光譜反射率測量系統(tǒng)
采用單一比較法測量三階砷化鎵電池的光譜反射率。 由于太陽能電池片的強(qiáng)鏡反射特性, 若采用常規(guī)的聚四氟乙烯(F4)壓制的白板, 在鏡反射方向附近的樣片光譜反射率將遠(yuǎn)大于1, 這與實(shí)際情況是不符的, 因此對(duì)于鏡反射類型材質(zhì)樣片, 實(shí)驗(yàn)中采用REFLET 180S配備的由美國計(jì)量院標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡作為定標(biāo)體, 其鏡反射方向光譜反射率基本都在0.95以上, 設(shè)鏡反射方向標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡的光譜反射率為ρcal。 光譜反射率測量原理: 設(shè)入射角為θi, 反射角為θr, ASD測量的太陽能電池樣片光譜原始灰度(digital number, DN)值為DNmaterial, 標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡的光譜DN值為DNcal, 則在(θi, θr)方向上樣片的光譜反射率ρ為ρ= DΝ material DΝ cal ρ cal ?????? ??? (1)
(3)近紅外波段存在周期性震蕩特性。 在900 nm以后, 光譜反射率曲線出現(xiàn)了明顯的類正(余)弦曲線的周期性震蕩特征, 而硅基太陽能電池并沒有這種周期性震蕩特征, 說明這種周期性震蕩特性是三階砷化鎵電池近紅外波段重要的光譜特征, 可作為三階砷化鎵電池識(shí)別的重要依據(jù)。圖4 硅基電池光譜反射率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三軸穩(wěn)定地球同步軌道衛(wèi)星帆板季節(jié)性閃光現(xiàn)象研究[J]. 徐燦,張雅聲,張峰,劉程浩. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的材質(zhì)分類識(shí)別研究[J]. 劉昊,李喆,石晶,辛敏思,蔡紅星,高雪,譚勇. 激光與紅外. 2017(08)
[3]在軌空間目標(biāo)光學(xué)特性宏觀表征模型的反演重構(gòu)[J]. 侯晴宇,鞏晉南,樊志鵬,王一惠. 物理學(xué)報(bào). 2017(15)
[4]非分辨空間目標(biāo)光譜雙向反射分布函數(shù)的實(shí)驗(yàn)室平行測量[J]. 徐融,趙飛,李懷峰,楊新. 光子學(xué)報(bào). 2016(02)
本文編號(hào):3577231
【文章來源】:光譜學(xué)與光譜分析. 2020,40(10)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
光譜反射率測量系統(tǒng)
采用單一比較法測量三階砷化鎵電池的光譜反射率。 由于太陽能電池片的強(qiáng)鏡反射特性, 若采用常規(guī)的聚四氟乙烯(F4)壓制的白板, 在鏡反射方向附近的樣片光譜反射率將遠(yuǎn)大于1, 這與實(shí)際情況是不符的, 因此對(duì)于鏡反射類型材質(zhì)樣片, 實(shí)驗(yàn)中采用REFLET 180S配備的由美國計(jì)量院標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡作為定標(biāo)體, 其鏡反射方向光譜反射率基本都在0.95以上, 設(shè)鏡反射方向標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡的光譜反射率為ρcal。 光譜反射率測量原理: 設(shè)入射角為θi, 反射角為θr, ASD測量的太陽能電池樣片光譜原始灰度(digital number, DN)值為DNmaterial, 標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡的光譜DN值為DNcal, 則在(θi, θr)方向上樣片的光譜反射率ρ為ρ= DΝ material DΝ cal ρ cal ?????? ??? (1)
(3)近紅外波段存在周期性震蕩特性。 在900 nm以后, 光譜反射率曲線出現(xiàn)了明顯的類正(余)弦曲線的周期性震蕩特征, 而硅基太陽能電池并沒有這種周期性震蕩特征, 說明這種周期性震蕩特性是三階砷化鎵電池近紅外波段重要的光譜特征, 可作為三階砷化鎵電池識(shí)別的重要依據(jù)。圖4 硅基電池光譜反射率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三軸穩(wěn)定地球同步軌道衛(wèi)星帆板季節(jié)性閃光現(xiàn)象研究[J]. 徐燦,張雅聲,張峰,劉程浩. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的材質(zhì)分類識(shí)別研究[J]. 劉昊,李喆,石晶,辛敏思,蔡紅星,高雪,譚勇. 激光與紅外. 2017(08)
[3]在軌空間目標(biāo)光學(xué)特性宏觀表征模型的反演重構(gòu)[J]. 侯晴宇,鞏晉南,樊志鵬,王一惠. 物理學(xué)報(bào). 2017(15)
[4]非分辨空間目標(biāo)光譜雙向反射分布函數(shù)的實(shí)驗(yàn)室平行測量[J]. 徐融,趙飛,李懷峰,楊新. 光子學(xué)報(bào). 2016(02)
本文編號(hào):3577231
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