方晓敏
- 作品数：9 被引量：18H指数：3
- 供职机构：衢州职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省教育厅科研计划衢州市科技计划项目更多>>
- 相关领域：电子电信电气工程理学机械工程更多>>
- 金属光栅提高蓝光LED提取效率的研究被引量：3
- 2019年
- 为了提高发光二极管(LED)的光提取效率,并比较不同光栅形状对LED光提取效率的影响,采用严格耦合波法优化了与矩形、等腰三角形、等腰梯形光栅分别集成的倒装LED,使它们出光面透射率达到最优,随后使用有限时域差分法模拟计算它们的光提取效率。经过模拟计算和理论分析可得3种不同结构LED最优光栅参量(光栅占空比f、光栅周期p、光栅厚度h)和过渡层厚度d分别是:f=0.35,p=150nm,h=80nm,d=190nm;f=0.45,p=175nm,h=80nm,d=190nm; f=0.7,p=150nm,h=80nm,d=190nm。结果表明,3种最优的LED结构在波长0.4μm～0.5μm范围内,矩形光栅倒装LED和等腰三角形光栅倒装LED出光面透射率相同,等腰梯形光栅倒装LED出光面透射率最低;由于光透射率最低,导致等腰梯形光栅倒装LED光提取效率较低,最高仅为58.07%,但是由于等腰三角形光栅倒装LED特殊的光栅形状加上高的光透射率,其光提取效率可以达到77.75%。此研究可以为制备高光提取效率LED提供理论方法指导。
- 赵建伟江孝伟方晓敏赵燕娟葛正阳
- 关键词：光栅光提取效率有限时域差分法透射率倒装
- 双面太阳能组件辐照度模型的优化被引量：5
- 2021年
- 为有效分析固定倾斜安装的多排双面太阳能组件背面辐照度,通过视觉因子辐照度模型分析,将行间距为D的地面划分为n段,并区分阴影区和非阴影区,经过对地面接收散射辐照度的视觉因子,及各电池接收地面反射视觉因子的修正,实现了组件背面辐照度模型改进。模拟与实验结果表明:在某晴朗天气下,倾斜角为26°,离地高度为1.5 m,行间距为4 m,组件长度为1.7 m,地面反射率为30%时,双面组件获取的总辐照度较单面组件增益为18.98%,模型与测量辐照度误差为0.68%。
- 廖东进黄志平卢艳卢艳方晓敏
- 关键词：光学测量太阳能电池倾斜角反射率
- 光伏组件辐照度增益研究被引量：1
- 2022年
- 为有效分析双面光伏组件、平单轴跟踪技术较固定倾角单面光伏组件的辐照度的增益,通过固定倾角和平单轴视日运行轨迹分析,利用视觉因子方法,构建平单轴双面光伏组件辐照度模型。通过测试与分析,当组件阵列宽度为2 m、行间距为5 m、组件离地高度为2 m、地面反射率为0.2、双面系数为0.75的情况下,杭州地区的双面、平单轴、平单轴双面的辐照度增益分别为0.076、0.078、0.161;此外,当水平散射辐射量占比越高,双面增益越明显,水平直射辐射量占比越高,平单轴增益越明显。为不同地区的平单轴、双面光伏组件的安装与应用,提供理论指导。
- 廖东进方晓敏黄志平
- 关键词：单轴
- 导模共振光栅参量对共振波长和线宽的影响研究被引量：2
- 2019年
- 为了能够设计出具有反射功能的导模共振光栅,采用光栅的等效介质理论、平面波导理论以及严格耦合波法,进行了理论分析和实验验证,设计了在TE偏振下波长850nm处具有反射共振的导模共振光栅。利用严格耦合波法,计算并分析了光栅参量、入射角以及波导层厚度对共振波长和线宽的影响。结果表明,随着占空比的增大,共振波长会红移,而共振线宽会随着占空比的增大先增后减,占空比为0.5时线宽能达到最宽;共振波长会随着光栅周期和波导层厚度的增大而增大,但线宽几乎不变,当周期从490nm增加到520nm时,共振波长红移了将近50nm,而当波导层厚度从217nm增加到251nm时,共振波长红移了将近25nm;光栅厚度变化对共振波长和共振线宽影响很微弱,当入射角是垂直入射时仅有一个共振峰,但是当入射角不为0°时会出现两个共振峰,并且两个共振波长随着入射角度的变大一个会蓝移而另一个则红移。该研究为实际制备反射导模共振光栅提供了理论指导。
- 赵建伟方晓敏江孝伟
- 关键词：光栅
- 利用ITO微纳结构提高石墨烯紫外LED光提取效率
- 2021年
- 为了改善因为铟锡氧化物(ITO)薄层对紫外光具有高吸收率,从而导致石墨烯紫外LED低光提取效率(LEE)问题,采用ITO微纳结构(矩形和三角形)作为石墨烯紫外LED缓冲层的方法,利用时域有限差分法,对ITO微纳结构进行优化,并对石墨烯紫外LED进行了理论分析。结果表明,当矩形微纳结构厚度为160nm、占空比为0.7、周期为220nm时,在单层石墨烯下紫外LED的LEE可达10.668%;利用矩形微结构作为插入层相比于利用ITO薄层作为插入层的单层石墨烯紫外LED提高了45.06%;而当三角微纳结构在最优参量时,石墨烯紫外LED的LEE仅有6.64%,明显低于ITO薄层石墨紫外LED。该研究可为后续制备高光功率的紫外LED提供理论基础。
- 江达飞江孝伟方晓敏
- 关键词：光电子学发光二极管石墨烯光提取效率铟锡氧化物
- 双波长窄带宽介质超材料吸收器被引量：3
- 2021年
- 为降低窄带宽超材料吸收器(Metamaterial Absorber,MA)制造成本的同时拓宽其应用领域,本文基于时域有限差分法利用介质材料设计出双波长窄带宽介质MA,其由Au衬底、SiO_2介质层和Si介质非对称光栅构成。经模拟计算发现,本文提出的双波长窄带宽介质MA在λ_(1)=1.20852μm和λ_(2)=1.23821μm具有超高吸收效率,而且FWHM也分别只有0.735 nm和0.077 nm。MA在λ_(1)实现窄带宽吸收主要是因为光在SiO_(2)层形成了法布里-珀罗(Fabry-Pérot,FP)腔共振,而MA在λ_(2)实现窄带宽吸收主要是由于入射光在介质非对称光栅中形成了导模共振效应。经理论计算可知,通过改变MA的结构参数可对其吸收特性产生较为显著的影响。
- 方晓敏江孝伟武华
- 关键词：双波长导模共振
- 光栅形状对发光二极管光提取效率的影响被引量：3
- 2018年
- 为提高发光二极管(LED)的光提取效率,分析了光栅形状(矩形、等腰梯形、等腰三角形)对提取效率的影响;基于等效介质理论和严格耦合波法,优化了集成不同形状光栅的LED。利用有限时域差分法,模拟计算了三种不同最优结构LED的光提取效率。研究结果表明,在0.4~0.5μm波长范围内,等腰三角形光栅倒装LED的光提取效率均在70%以上,最高可达77.75%,而梯形光栅倒装LED的光提取效率最低,最高仅能达到58%。
- 方晓敏江孝伟赵建伟
- 关键词：光学器件发光二极管光提取效率透射率倒装
- 双光栅结构薄膜太阳能电池的优化
- 2019年
- 为了提高单晶硅薄膜太阳能电池短路电流密度和转换效率,采用在单晶硅薄膜太阳能电池正背面分别集成硅介质光栅和铝金属光栅的方法,并利用有限时域差分法软件仿真研究了两种光栅的周期、厚度、占空比对单晶硅薄膜太阳能电池短路电流密度和光转换效率的影响.结果表明,通过优化可得当正背面光栅都处于最优值时(介质光栅占空比F=0.8、介质光栅周期P=0.632μm、介质光栅厚度hg=0.42μm;金属光栅占空比F1=0.9、金属光栅周期P=0.632μm、金属光栅厚度hm=0.005μm),短路电流密度可达35.15mA/cm2,转换效率为43.35%;将最优光栅单晶硅薄膜太阳能电池与传统单晶硅薄膜太阳能电池对比,无论是光程路径还是吸收效率,光栅单晶硅薄膜太阳能电池都有显著的提高.这为以后制备高性能薄膜太阳能电池提供了理论指导.
- 江达飞方晓敏廖东进
- 关键词：光栅太阳能电池
- 平单轴光伏组件辐照模型优化被引量：2
- 2022年
- 为提高东西向平单轴光伏组件接收辐照度,结合赤道坐标系平单轴运行轨迹和避免前后排阴影遮挡分析,搭建了逆跟踪辐照度模型;通过对阴雨天最佳接收辐照度的选取,对平单轴旋转角进行了优化,建立了优化辐照度模型。模拟和实验结果表明,阴雨天时,在占地面积比为0.43的情况下,优化模型较逆跟踪模型的日辐照度可提高8.25%,年太阳辐射量可提高2.24%;为显著提升优化模型的辐射量,同时考虑光伏组件占地面积比,最优占地面积比应为0.3~0.4。
- 廖东进黄志平方晓敏
- 关键词：辐照度单轴光伏组件增益
