简介:为研究热场致电子发射过程中复杂的非线性空间电荷限制效应和阴极表面电场的瞬态物理过程及特性,基于通用积分形式的热场致电子发射电流密度理论,建立了平板二极管的静电粒子模拟物理模型,以热场致电子发射阴极为边界,模拟获得了热场致发射阴极表面电场的瞬态时间响应曲线。研究结果表明,热场致电子发射过程中,阴极表面电场在皮秒量级时间尺度上呈现为振荡过程,振荡波形特征受二极管间隙距离、阴极材料、逸出功等几何参数和外加电场、温度等运行参数影响;振荡后,二极管阴极表面电场将达到稳定状态,模拟得到的稳态电场与理论分析结果相符;二极管热场致电子发射的外加电场和温度一定时,逸出功越大,阴极表面稳态电场强度越大;二极管阴极材料和外加电场一定时,阴极表面稳态电场强度取决于阴极表面的温度,随温度的升高稳态电场强度呈非线性下降。
简介:在场致发射电流的作用下,场致爆炸发射阴极表面的微凸起会产生焦耳加热、热传导等热电物理现象,场致发射电流密度与阴极表面微凸起顶部的温度之间相互影响,两者之间的作用关系是高度非线性的.用数值方法研究了在不同外加宏观电场条件下具有不同顶底半径比微凸起的热效应问题.研究结果表明,当微凸起顶底半径比值不同时,微凸起的微观电场增强因子也不同,当微凸起顶部温度达到阴极材料的熔点时,微凸起内部温度分布差异显著;当外加宏观电场相同时,微凸起的顶底半径比越小,爆炸发射延迟时间越短.对于某个顶底半径比确定的微凸起而言,爆炸电子发射延迟时间随外加宏观电场强度的减小而成指数规律增长.
简介:为研究二极管热场致发射过程中阴极表面热效应的发展过程及相关影响因素,在阴极表面建立了微米级圆台形微凸起物理模型,用数值方法对阴极表面的焦耳加热、热传导、诺廷汉效应等热电物理现象进行了研究,对比了不同形状微凸起、不同外加电场及诺廷汉效应对微凸起中温度分布及温度随时间变化规律的影响。结果表明:微凸起的形状,尤其是顶底半径比会显著影响微凸起中的温度分布规律;在只考虑焦耳加热及热传导效应时,微凸起中的最高温度总是出现在其顶端,但将诺廷汉效应也考虑后,最高温度点将会偏离微凸起顶端而朝微凸起内部移动,外加电场越弱,微凸起中温度最高点出现的位置越靠近微凸起内部;诺廷汉效应会使微凸起中最高温度达到阴极材料熔点所需的时间提前。
简介:目的:电泳沉积是一种简单且具有成本效益的涂层技术。其出色的形态特征控制,适用于制造需要每个组件层都具有其独特属性的固体氧化物燃料电池。本文旨在综述电泳沉积的最新进展、制备稳定悬浮液所需的关键因素以及通过电泳沉积技术制造固体氧化物燃料电池所涉及的相关参数。创新点:1.分析了维持悬浮液稳定性的关键参数,包括粒径和固体载荷等胶体相关参数以及介电常数和电导率等悬浮介质相关参数。2.讨论了这些参数对粒子流动性、电动电位和电泳沉积技术于固体氧化物燃料电池应用的综合效应。方法:1.对以往的研究进行综述,并总结电泳沉积技术制造固体氧化物燃料电池组件层的发展(表1),包括稳定悬浮液的制备以及电泳沉积工艺关键参数的优化。结论:鉴于每个固体氧化物燃料电池组件层都涉及不同类型的材料,且每种材料都需要特定的参数来实现有效沉积,因此,为了获得各组件层所需要的性能,制备悬浮液配方的正确性和电泳沉积工艺的优化显得至关重要。
简介:在激光耦合强度、辐照面积和辐照时间对应相同的条件下,对单结GaAs太阳电池分别开展了波段内808nm、波段外1070nm连续激光单独辐照以及两者联合辐照实验,发现三种辐照方式对应的样品损伤程度十分接近。结合等效电路输出的I-V曲线随太阳电池参数的变化、电致发光图像及小光斑激光响应扫描测试结果对损伤机理进行了分析。结果表明:激光辐照导致太阳电池损伤的实质是PN结内缺陷增多。
简介:为研究空间用四结太阳电池中InGaAsP/InGaAs子电池在电子辐照条件下的性能衰退情况,对InGaAsP/InGaAs双结电池开展了1MeV电子辐照试验,测试了辐照前后的电学参数和量子效率,分析讨论了参数退化情况.结果表明:随着电子注量和位移损伤剂量的增加,电池性能参数退化程度逐渐加大;由位移损伤缺陷导致的载流子寿命减小,是导致电池短路电流和开路电压下降的主要原因;InGaAsP/InGaAs双结电池基区损伤比发射区损伤更加严重,因此,提高其抗辐射能力的关键在于优化基区结构.
简介:通过对三结太阳电池进行激光辐照实验,研究了激光辐照引起三结砷化镓(GaAs)太阳电池量子效率谱的变化情况。在功率密度为11.1W·cm~(-2),波长为808nm的激光辐照后,发现顶电池量子效率在吸收波段内降为0,而在吸收波段外出现了量子效率约为10%的异常响应。测量辐照后样品AM0光辐照下的I-V曲线发现,短路电流出现了较为明显的增加。根据量子效率测量原理分析认为,激光诱导的顶电池(限流层)限流失效是导致其吸收波段外量子效率异常增加的主要原因。