是供电模板。集成电路英语:integrated circuit,缩写作 IC;或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在电子学中是一种将电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。
相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化集成电路代替了设计使用离散晶体管。
图2
染料敏化纳米晶太阳能电池的工作原理
Ecb
半导体的导带边
Evb
半导体的价带边
D
’
,D
’’
分别是染料的基态和激发态
I
,I
3
是氧化还原电解质。对电极表面镀一层金属铂
上图表示在光照射太阳电池后
,
电池内的电子直接转移过程。
(1)
染
料分子的激发。
(2)
染料分子中激发态的电子注入到
TiO
2
的导带
,CB
和
VB
分别表示
TiO
2
的导带底和价带顶。从图中可以看出染料分子的能带最好
与
TiO
2
的能带重叠
,
这有利于电的注入。
(3)
染料分子通过接受来自电子
供体
-
3
I
的电子
,
得以再生。
(4)
注入到
TiO
2
导带中的电子与氧化态染料之
间的复合
,
此过程会减少流入到外电路中电子的数量
,
降低电池的光电
流。
(5)
注入到
TiO
2
导带中的电子通过
TiO
2
网格
,
传输
TiO
2
膜与导电玻璃
的接触面后流入到外电路
,
产生光电流。
(6)
在
TiO
2
中传输的电子与
-
3
I
间
的复合反应。
(7)
-
3
I
离子扩散到对电极被还原再生
,
完成外电路中电流循
环。
太阳能电池的性能测试系统主要分为五部分,分别为光源,透镜,
电池器件,电化学工作站
(
恒电位仪
)
,计算机,通过对太阳能电池光照
下的电流
/
电压曲线的分析,来测试染料敏化
TiO
2
纳米晶光电化学电池的
光电压,光电流,光电转换效率等性能。
衡量光电化学太阳能电池的性能主要有五个评价参数:短路光电流
(I
SC
)
、
开路光电压
(V
OC
)
、
填充因子
(FF)
、
入射光子到电子的转换效率
(IPCE)
和能量转换效率(η)。
(1)
短路光电流
(I
SC
)
:
太阳能电池在短路条件下的
工作电流。
此时,
电池输出的电压为零。
(2)
开路光电压
(V
OC
)
:
太阳能电
池在开路条件下的输出电压。此时,电池的输出电流为零。
(3)
填充因
子
(FF)
:填充因子定义为:
FF= Pmax / I
SC
V
OC
。
(4)
能量转换效率(η):定义为太阳能电池的最大功率输出与入射太阳
光的能量
(P
light
)
之比。
P
V
I
FF
P
P
light
oc
sc
light
max
三、
仪器装置和样品
1.
染料敏化的纳米晶太阳电池(未注入电解液)
2.
微量进样器
3.
标准电解液:
0.1 mol/L LiI
,
0.05mol/L I
2
,
0.5
mol/L 4
-叔
丁基吡啶(溶剂为体积比为
1
:
1
的
PC
和乙氰的混合物)
4.
恒电位仪,三电极体系(工作电极,参比电极,对电极)
5.
辐照计(
FZ-A
型)
6.
氙灯光源(功率
500W
)
7.
光学导轨及透镜
四、
实验步骤
1.
调节光路:打开氙灯光源,将辐照计固定在导轨上。调节辐照计
的相对距离,使辐照强度达到
100mW/cm
2
并固定位置。
2.
打开恒电位仪和计算机电源,屏幕显示清晰后,再打开恒电位仪
测量窗口。
3.
使用微量进样器抽取一定量的标准电解液,并将标准电解液沿缝
隙边缘灌注至染料敏化纳米晶太阳电池中。将工作电极夹在电池
的照光一端,参比电极和对电极夹在另一端。固定在步骤
1
中所
述位置。
4.
使用恒电位仪测量太阳电池的
I-V
曲线。
5.
重复测量辐射照度为
75mW/cm
2
和
50mW/cm
2
下太阳电池的
I-V
曲线。
霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场EH。
电流IS通过N型或P型霍尔元件,磁场B方向与电流IS方向垂直,且磁场方向由内向外,对于N型半导体及P型半导体,分别产生的方向如左图和右图的霍尔电场EH(据此,可以判断霍尔元件的属性——N型或P型)。
霍尔电势差EH阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力FE与洛仑兹力FB相等时,霍尔元件两侧电荷的积累就达到动态平衡。
由于:
FE=eEH,FB=evB,
因此:
eEH=eVB (1)
设试样的宽为b,厚度为d,载流子浓度为n ,则:
IS=nevbd(2)
由(1)、(2)式可得:
霍尔电势差UH=EHb=(1/ne)(ISB/d)=RH(ISB/d)
RH=1/ne是材料的霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。
对于固定霍尔元件,厚度d固定,记KH为霍尔元件的霍尔系数,可得:
UH=KHISB(3)
即:霍尔电势差UH与电流IS及磁感应强度B成正比。
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