太阳影子

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太阳影子范文第1篇

[摘 要]物理模型；太阳高度角；最小二乘拟合；经纬度确定

中图分类号：TP101 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0295-02

一、问题分析

这是一个利用物体影长的动态变化来确定地点和时间的问题。根据测量同一天不同时刻物体的影长，分析其随时间变化的规律，利用最小二乘法拟合出函数图像，排除干扰项，以求出物体所处的测量点和时间。问题的难点在于，能够将影长问题转化为物理模型中各种参数问题，需要分析的参数之间的关系较复杂：既要考虑测量地点的可涉及性，又要综合考虑地理环境的科学性和太阳运行的实际性，几个方面较难联系。

解决问题主要利用一元非线性最小二乘模型对数据进行拟合，列出误差方程和法方程，得到影长随时间变化的函数关系。利用影长最短，太阳高度角最大的原理，结合时角定理求出测量地点的经度。根据拟合方程求解出测量地点的纬度。通过物理模型建立通用的数学模型，在日期已知的情况下来确定测量地点的经纬度。

二、模型假设

1、假设所给数据真实可靠；

2、假设数据中所提供的方向均对应地理正方向；

3、假设测量区间内天气状况平稳，不会出现风沙等影响测量；

4、假设太阳的赤纬一天内不发生变化；

5、假设观测地面是水平的；

6、假设太阳光线进入地球时，空气介质等外界环境对光线无影响；

7、假设地球的自转角度一天内不发生变化；

三、符号说明

四.模型的建立与求解

4.1 太阳高度角与影长的物理模型

对于地球上的某个物体，太阳光直射到地面，其入射方向和地平面就会形成一个角度（即太阳高度角），故借助太阳高度角的物理模型和三角函数的知识，即求得影子长度 ：

太阳高度角具体成像如图1-1所示。

由式子1-3可知，当观测点的纬度已知，计算出太阳赤纬和时角即可求出太阳高度角

查询相关资料可到太阳赤纬公式如下：

太阳时角公式如下：

只要研究出，，三个自变量对参数的直接影响，就可以通过式子1-2，分析出影长关于各个参数的变化规律。综合4.1.1模型建立的公式得到影长的通用模型：

其中为因变量，，，作为自变量，也就是题目中所求的影响参数。

4.2最小二乘法模型

1.参数的引入

太阳天顶距：在球面的天文学中，天体在某一瞬间的天顶距，可以从天体的定位三角形中求得。

太阳在某一瞬间的天顶距可以表示为：

视赤经：

视赤纬：

计算瞬间太阳视天顶距（顾及天文折射改正与视差改正后的天顶距）：

2.用最小二乘法求算观测地点的经纬度

假设观测地点的地面是水平，则被测物体的高度和影长的关系为：

当影长一定时，可把由影长推算的的物高看做纬度和经度的函数，即

由式子2-4和2-5可得：

在式子1-14中以和为变量（其余视为常量）求出：

误差方程为

令，，

组成法方程：

对于每一物体已知高度的的物体的观测，列出一个误差式，即求出，分别存入，中，同时计算误差方程中的常数项。

由误差方程得到法方程，解出，之改正数，则得：

五、模型的检验

本文采用拟合优度的方式对该模型进行检验。在问题的求解过程中，借助Matlab进行最小二乘拟合，所以在检验中我们借助Excel的趋势线进行拟合，将已有的检验数据代入，求出可决系数，并得到验证，说明观测值的拟合程度很好。

六、模型的评价

6.1 模型的优点

在本文中设计并实现了物理模型和多元非线性最小二乘模型，该模型具有以下优点：

1、 将空间坐标系转化为直角坐标系，通过投影降维的方法简化了计算，简洁易懂。

2、 巧妙的利用物理模型将求解影长变化的问题转化为求太阳高度角的问题，适用范围较为广泛。

6.2 模型的缺点

在计算太阳高度角的过程中未考虑太阳光透过大气层时的折射等一系列外界因素的干扰，可能会产生太阳高度角偏大的情况；太阳赤纬在一天24小时内不是定值，虽然这些影响很小，但仍会产生细小误差，降低了模型的精确度。

参考文献

[1] 姜启源等，数学模型（第四版）[M]，北京：高等教育出版社，2011.

[2] 周建兴等，MATLAB从入门到精通[M]，北京：人民邮电出版社，2008

[3] 邓鹏飞等，基于影子轨迹线反求采光效果的技术研究[J]，上海，2010.

太阳影子范文第2篇

夏天，有的父母不让孩子晒太阳，怕晒了太阳会生疖予、起痱子，或中署、得病，怕一身汗垢，多洗澡换衣，或怕皮肤晒黑了不好看等等。因此，常把孩子关在屋里。这样做，实际不利予健康。俗话说：“阳光不临，医生上门”。孩子长期不晒太阳，皮肤苍白，抵抗力减弱，容易生病。其实，夏季是孩子身体锻炼，特别是皮肤锻炼的最佳时机。“夏练三伏，冬练三九”，让孩子在恶劣的气候条件下锻炼，不仅能提高机体适应艰苦环境的能力，强身效果显著，而且能培养他们不怕苦、不畏难和向困难作斗争的坚强意志。

夏季进行目光浴所得到的紫外线、红外线功效，可延长甚久，并足够全年使用。人体在这两种光线作用下，全身代谢加速，表皮皮层增厚，有利于增进食欲，改善睡眠，焕发精神。其次，晒晒太阳，紫外线还能把身体表面的病毒、病菌杀死，防止发生皮肤病。另外，在紫外线作用下，皮肤所产生的维生素D能强壮骨胳，健全牙齿，预防佝偻病。因此，夏季应多让孩子进行户外活动，尤其是早晚太阳柔和的时候多让其接触阳光。

当然，对太阳光线也要正确利用，如有目的地进行日光浴，那就更好。在一个夏季里，沐浴次数可20～30次，每次日照时间15～20分钟。一般在上午气温不低于20℃、不高于32℃的条件下进行。对于2岁以上的儿童，进行日光浴时，儿童应躺在单个床垫或木板上，两脚朝向太阳，除头部外，儿童整个身体都在外，戴上太阳镜，每隔相同时问翻身一次。如儿童稍有不适感觉，精神不振、不安，面部及身上发红等等，应立即送到阴凉处。如果皮肤出现疹子以及失眠、头痛时，应立即停止日光浴。一岁半以上儿童，可穿裤衩，时间最好在上午10时左右，在树荫下、帆布篷下、遮阴篷下避风处进行。一岁半的小儿，可放在轻便折叠床或木板上，再系上一条围肚，进行日光浴。对于2周岁前的小儿以及患有急性胃肠痰病、肾炎、心脏病、凸眼性甲状腺肿的孩子，则不宜进行日光浴，可进行光线空气浴。

孩子日光浴后要洗澡。勤洗澡是一种良好的卫生习惯，它能清洁皮肤，加快血液循环，消除疲劳，增进食欲，有利于整个健康状况的改善。

有的家长以为，孩子皮肤晒黑了不美，是不对的。其实，结实的机体，红黑皮肤色调，才是一种健康的美。

太阳影子范文第3篇

法国作为一个摄影的国度，在摄影史上独树一帜、人才辈出。产生了尤金・阿杰、拉蒂格、杜瓦诺、卡蒂埃-布勒松、马克・吕布、瓦莱丽・蓓琳（Valérie Belin）、索菲・卡尔（Sophie Calle）、贝尔纳・弗孔等摄影家。这些摄影史上的大师，几乎都没有经过摄影上的专业训练，从一定角度上来说，他们都属于摄影爱好者，但这并不妨碍他们的作品在历史上留下印记。他们的成就与法国浓厚的艺术氛围密切相关。而法国的艺术在世界艺术史上占有的重要位置，又与17世纪以来法国成功的艺术教育密不可分。

17世纪中期，法国皇家绘画与雕塑学院的建立，标志着法国早期美术教育的确立与形成。直到20世纪七八十年代，在原有美术学院的基础上，一批新成立的法国国立美术学院才真正确立。而今，法国的摄影与造型艺术教育体制相一致，分为三大体系：大学、学院和私立体系。巴黎第学（Université Paris 8）的摄影专业创建于1980年代。1997年，随着时代与技术的变化，称为摄影与多媒体专业，以摄影理论、摄影史、摄影技术和摄影艺术为其教育方向。2010年更名为摄影与当代艺术专业，而这也是法国大学设立的唯一一个摄影系。另一所大学，巴黎索邦第一大学（Paris 1 Panthéon-Sorbonne）的艺术史系，下设有摄影史课程，这些课程完全以摄影史研究为目标，教授摄影史和当代摄影两大领域。通过详实的史实和系统的方法论，为学生提供了研究摄影史完整的方式与方法，课程由法国著名的摄影批评家、摄影史研究者米歇尔・普瓦威尔（Michel Poivert）为导师主持。法国大学里的摄影教育以摄影史和摄影理论研究为主，同时也兼顾国民教育的普及性。像艾克斯-马赛大学、波尔多大学、里尔大学等都有摄影课程及摄影理论研究。

法国的高等摄影教育除大学以外，就是以学院为核心的摄影教育体系，这些学院由法国文化与传播部直属管理。法国共有58所造型艺术学院，其中有10所国立学院，代表了法国最高等级艺术教育水准，在法国通常称此类精英教育为“Grande Ecole”即为“大学校”。其他48所院校属于地方类造型艺术学院，由地方财政拨款。摄影教育或以摄影为形式的艺术表达已经在所有的这些学院体系中普及。在10所国立学院中，具有摄影专业的学院有巴黎国立高等装饰艺术学院（ nationale supérieure des arts décoratifs）、路易・卢米埃尔国立高等学院（ nationale supérieure Louis-Lumière），弗雷斯诺-国立当代艺术工作室（Le Fresnoy - Studio national des arts contemporains）和阿尔勒国立高等摄影学院（ Nationale Supérieur de la Photographie d’Arles），阿尔勒摄影学院也是法国唯一一所以摄影为专业的国立学院。这些国立学院都需要经过严格的入学考试，通过对个人作品集、笔试、面试等方面的考查，选拔具有影像潜质的学生。学院的学生人数也是严格控制的，一般每年只会招收20-30人左右。所以法国的学院教育，特别是国立学院保持了精英式教育，一方面可以保证学生的艺术品质，也能保证教学质量；另一方面学院教育以培养学生的职业性为目标，比如卢米埃尔国立高等学院的摄影系，学生在取景、布光、黑白暗房、彩色暗房、数码影像等领域，都可以成为具有很高摄影技术水准的人。像弗雷斯诺国立当代艺术工作室和阿尔勒国立高等摄影学院以培养艺术家为主要方向，除了摄影技术，更多的是对摄影艺术思维的培养与锻炼。通过对摄影史、艺术史、作品讨论和作品展示等等人文艺术课程的设置，使学生具备对某一摄影方向的研究能力和方法。

私立学校的摄影教育在法国也占有一席之地。虽然学费昂贵，但入学不需要经过像国立学院那样激烈的竞争考试。私立学校更加注重对摄影实用性技能的掌握与应用，每个学校教学的侧重点各不相同，有的以摄影传统工艺和传统技法，有的以商业摄影，有的则以数码影像和后期制作为教学重点。所学时间较短，两到三年，或几个月都可以毕业获得相应的文凭。像SPEOS、EFET、MJM和Gobelins都是私立摄影学校或是开设有摄影专业的图像设计类学校。这些学校里，Gobelins图像学校凭借严谨的教学、优良的摄影设备和较好的就业前景获得了很好的声誉，每年也都设有入学考试，通过竞争才能进入该学校学习。该校摄影专业分为两个方向，取景和后期制作。以商业摄影为主，并能使学生在校期间参与实习机会，为学生实践经验的积累打下良好的基础。

以大学、学院和私立为主的摄影教育构成了法国高等摄影教育体系的主要方面。他们互为补充，也使不同需求的学生可以得到相应的教育。在当今的法国国民教育中，特别是在造型艺术领域里，摄影已经普及化，虽然像巴黎国立高等美术学院或其他美术学院没有摄影专业，但是都会有摄影或录像方面的导师进行创作指导，摄影已然成为教学及学生创作表达的重要媒介。

回想笔者考入阿尔勒国立高等摄影学院，已经是十三年前的事情了。2001年，笔者在鲁迅美术学院摄影系本科毕业后，于同年就来到了法国留学。在国内时，就已经了解到阿尔勒摄影学院是一所法国著名的摄影学院。来到法国后，一边学语言，一边准备报考这所学院，列出的24本参考书，大部分笔者都通览了一遍。2003年，经过摄影主题拍摄、论述笔试和面试等环节的考试，终于考上了梦想中的阿尔勒摄影学院，到现在也忘不了得到结果时兴奋激动的心情。记得第一学期，刚刚入学，身边的同学都是法国人，一切感觉既新鲜又陌生。经过一段时间的相处和上课，对这所学院和同学也越来越熟悉，逐渐适应了这里的学习节奏。大家在入学之前，对摄影从实践到理论都有一定的基础，对一些课程也并不陌生，但真正学习到细节还是有很多东西需要学习。一年级时，大量的摄影技术课程排得很满，黑白暗房、彩色暗房、大画幅摄影、数码影像和影棚课让人应接不暇。像彩色暗房课，最重要的问题就是判断冲洗的照片偏色的问题，经过一段时间的练习，和彩色暗房老师的指导，大家才能熟练地操作，看到自己亲手制作的大幅彩色照片很是欣慰。在这里，冲洗彩色胶卷都是免费的，学校有专业的吊挂式冲洗机，可以冲洗从135到8×10画幅的彩色胶片。二年级的课程会设置一些工作坊，比如报道摄影、设计、录像与声音等工作坊，通过邀请校外的艺术家来完成课程。三年级也同样设立了一些工作坊，其余的时间同学们就是进行各自的个人创作。学院在课后时间也是开放的，记得每天晚5点下课后，从6点开始，各个部门图书馆、黑白、彩色暗房、数码工作室和影棚都由学生负责管理，一直可以工作到晚上11点。

在这三年的学习中，令笔者印象深刻的是阿尔勒摄影学院特别注重摄影史、当代艺术史等理论课程的教学，虽然课量不是很大，但都是提纲挈领。请来了巴黎索邦一大的摄影史研究者米歇尔・普瓦威尔讲授当代摄影，以及毕业于阿尔勒摄影学院、现任蓬皮杜艺术中心摄影策展人及研究员的克莱蒙・谢湖（Clément Chéroux），摄影评论家埃曼纽尔・埃尔芒热（Hermange Emmanuel）和马赛大学的当代艺术史教授佛朗索瓦・巴佐利（Francois Bazzoli）等在法国颇有建树的摄影、艺术理论专家。面对纷繁复杂的摄影及当代艺术现象，通过理论课程的讲述与梳理，使我们对不同类型的作品有了深入的了解。从一年级开始，就需要同学寻找各自的摄影主题和方向进行创作，每学期都会定期有作品品评课，每个人需要把摄影作品展示出来，老师会针对每个人的作品提出建议，并提供相类似的艺术家案例供课后进行查阅。二年级时，会开设有研究与创作工作室，由一名老师任课，并在此期间邀请一到两位艺术家来参与到工作室的课程里。此工作室的目的还是围绕摄影创作展开，通过作品的展示与讨论，逐渐培养起学生对于从创作方法到作品展示，每一个细节的完善与修正。每一学年都会有两次的作品审查，相当于一次小型展览。学生可以在学院里找到任何一个展示空间，每个学生有20分钟的展示时间，4-5名老师会参与到作品审查中，并会提出与创作相关的一系列问题，有专人记录下学生与老师对话的主要内容，之后会通知学生能否进入到下一学年的学习。记得同班同学就有两人的作品审查没有合格而留级，另一位同学最终没有毕业。这种严格的作品审查，对大家多少都形成了压力，不敢有丝毫的松懈。

阿尔勒摄影学院的图书馆摄影书籍也非常丰富，经过30多年的积累，现有藏书4万多册，在这里可以找到很多资料，方便学生研究之用。在阿尔勒还有一个得天独厚的优势，就是每年7月份都会举办阿尔勒国际摄影节，阿尔勒摄影学院的学生可以申请在摄影节里的一些工作。通过这些工作，可以接触到摄影家，近距离看到原作，参与到各项活动中来，使眼界更为宽广。阿尔勒摄影学院每年只招收25人，学校三个年级的学生加起来总人数也才75人左右。学制三年，属于研究生阶段的摄影教学，最低报考标准相当于法国学历的DEUG，即大学二年级的学位（BAC+2）才拥有报考的资格。文凭是由阿尔勒国立高等摄影学院自己颁发的，该文凭在法国国家职业资格认证为一级，即最高级别。在法国58所造型艺术学院中，只有6所学院拥有这样的资格颁发学院文凭，其余学院的文凭属于国家文凭。

2001年，笔者到法国留学时，身边的同学有学习版画、油画、服装和设计专业的。学习摄影的同学相对较少，有的在大学、艺术学院和私立学校学习。那时来法国学习艺术的学生，大部分都已经在国内各美术学院毕业。法国的造型艺术学院体系和中国的体系有着显著的差异。在中国，我们的美术学院像大学一样是按专业来划分系别。法国的艺术学院是在上世纪60年代就已经打破了专业系别的存在与界限。在一所艺术学院特别是在造型艺术学院里，只划分为美术与设计两大分类。学生在进入学院学习后，可以按照个人的创作方式选择适合个人化的创作媒介，摄影、录像、新媒体、绘画、装置和雕塑等媒介都可以根据个人的选择而使用。用影像作为创作表达的手段，在法国的艺术学院里已经成为一种主流的创作方式。所以，很多在国内学习其他专业的学生，在进入到这个体系后也开始使用影像参与到艺术创作中。近年来，随着国内摄影专业在大学、在艺术学院的普遍开设，来法国学习摄影专业的学生也越来越多。但因为语言问题以及严格的入学考试，能够考入到国立级别的高校学习摄影专业的学生还是非常少的。

我想任何教育都需要长时间的积累和探索，才能培育出高质量的人才。法国摄影教育经过长期的实践，特别是在摄影创作、技术、理论、收藏等方面已经构成了系统化的模式，这些领域互相影响、互相关联，构筑了良性的摄影文化生态圈，同时也对其摄影教育产生了巨大的推动。

太阳影子范文第4篇

在这美好的除夕之夜，我稚嫩的目光，没有凝视在“春晚”的银屏。我幼小的心灵，依然思念远方的朋友。在过去的时光里，他们曾送我温暖、给我关怀。那玫瑰的芳香仍萦绕在我的身旁，那太阳的微笑仍停留在我的眼帘。一页页翻着自己的本子上的留言，一一地记下他们的ID。目光停留在“太阳的微笑”给我的评点上：

“强大，8岁，真不感相信，不可觉得也还真是。因为儿童时期，是孩子想象力的高峰时段，不然如何能在梦里造就出鬼那样的高艺术作品。真应了那句话“孩子是天生的艺术家”听烦了“现代教育是对儿童想象力的扼杀”之类的话，不知是否应该觉得担忧起来。希望无论何时，你都能保持“自我个性”。因为“天生的艺术家”看来也不是注定艺术家，也不是永远的艺术家。有一次，世界上的诺贝尔获奖者集聚到瑞典，当时主持人问到一个问题“你觉得对你影响一生的最重要的时期是哪个时候”，一个年长的老者回答说：“是?儿园的时候”。是啊，小时候，世界在我们的心中播下了它真理的种子，只有那些乐于探索，只有那些不为世俗的人才能让这种子发芽生根，茁壮成长。想来你现在的年龄也和他们幼儿园的时候差不多，感觉到那种子成在萌动，我看到了希望，竟像北极星一样地闪亮。也许我们只是观望者，或只能于世俗中期盼。看到了希望啊！因而我们也在征途中追逐，追逐着那不可超越的梦想。因为我们早已不算是“天生的艺术家”，我们知道的只是“还有远方”，我们看到的只是地平线，也许一生永远没有终点，追逐，追逐才是一切----一切只是无谓的人生罢？”

哦，太阳大哥，那时我来小荷才月余光阴。您知道吗，太阳大哥？这是我得到的第一次长篇鼓励。正是你火热般的语言，让我感受到了太阳的温暧，让我看到了太阳的微笑。正是你寄托的希望，给了我极大的动力，使我在小荷勇敢的走了下来。尽管走的战战兢兢，尽管走的摇摇晃晃。

不仅仅是你，还有许许多多的哥哥姐姐给了我莫大的鞭策。尚在幼儿园时，妈妈告诉我：“滴水之恩，当涌泉相报。”上小学时，爸爸告诉我：“受人玫瑰，手传余香。要知道感恩，应懂得回报。”

我唯一能做的是在这除夕之夜，一一的给在远方哥哥姐姐送去美好的祝福：“在新年的钟声即将飘荡之际，我谨以幼小但火热的心真挚的祝福您：新年好！衷心的感激您在过去的时光里给予我的关注、帮助和指导！谢谢您！”

还是你，太阳大哥，回传了热情洋溢的祝福：“除夕之夜，月明星照，看到了吗，就在天的那一边，它们在向你笑，远方的朋友我寄明月之心，祝福你新年新欢笑，肚子撑到饱，红包没少要。也借着星星的亮光，铺一道路，让你踏着光的毯，迎向新一年的美好！

呵呵，没想到我一个不经意的举动会给你的内心带来如此大的波澜，至今未尝平息，也许我得谢谢你，这成了我一生美好的回忆。不过有时也觉得无奈，并且有些不舍起来，读高中了，不能像以前那样常来小荷，有时候往往是来看一下有没有新消息便走人想起你们这些朋友，我总觉得有些抱歉！谢谢你的祝福，我将永远珍藏！”

哦，太阳大哥，我将永远铭记你的鼓励。你给小荷寄予的希望，是全体大哥哥大姐姐们留下的美好期盼。正是你们——大哥哥大姐姐们，用心血为小荷铺设了洒满阳光的金色大道，用微笑留下了小荷春意盎然的灿烂未来。

太阳影子范文第5篇

关键词：太阳能板；钝化；PECVD；SiNx：H

1 介绍

表面钝化对于提高太阳能电池的转换效率至关重要。很多绝缘层（电介质）被运用到表面钝化的研究中，例如Al2O3[1-2]， a-Si[3]， SiC-H[4-5]， SiO2[6]等等。SiNx：H 表层具有减反射和钝化的作用[1]，在优化硅片表面已经成为了现代光伏技术中非常重要的部分。

SiNx：H薄膜不仅可以降低反射率减少光学损失，同时，因其含有大量的等离子体氢，降低了晶体硅表面杂质和缺陷的电活性，起到了优越的表面钝化和体钝化的作用[2]。SiNx：H目前可以通过等离子体增强化学气相沉积制做出来。因此大多数光伏生产商利用微波远程或者高频直接式反应器[3]。

等离子预处理是大多数提高钝化效果最普遍的一种处理方法。在太阳能电池等离子体预处理中，预处理气体一般采用NH3，Ar，和H2。NH3等离子预处理可以影响界面态密度[4]，其反应机理尚未明确。在这个课题中，我们将验证和讨论，在沉积物之前采用NH3的等离子预处理对硅片表面的影响和它对氮化硅膜层以及电性能的影响。

2 实验

用型号156mm×156mm，厚度200um和电阻率为1-3Ω・cm掺硼的P型多晶硅片。实验硅片除了PECVD预处理的时间不同，其余都经过一样的处理过程。首先，硅片被HF和HNO3的混合溶液腐蚀形成绒面。第二步，制绒后的硅片在850度，在液态源POCl3下进行扩散。接着，经过HF溶液蚀刻、清洗。清洗后，SiNx：H膜层就会通过等等离子体化学气相沉积（PECVD - RF 40 KHz）沉积在晶片的前表面上，SiH4 和 NH3在450度下作为气体源。在沉积SiNx：H层之前，其上表面被NH3作预处理，沉积SiNx：H 使用不同预处理时间。在膜层沉积之后，采用WT2000-PVN 测量少数载流子的寿命（图）。同时，使用准静态光电导系统测量有效少数载流子寿命、开路电压和饱和电流密度。通过测量结果研究SiNx：H膜层对硅片的钝化特性。用光谱仪测量表面反射率，用椭偏仪测量SiNx：H膜层的厚度和折射率。前表面和背表面的金属接触通过网版印刷银和铝浆通过烧结炉进行烧结。最后做成电池片。在光照AM1.5的条件测出电流电压特性。

3 实验结果和讨论

首先，研究PECVD预处理对多晶硅电池转换效率的影响。

图1

图1是在预处理时间300s以内（取点20-280间隔20），随着预处理时间的缩短电池转换效率（EFF）的变化趋势。图1 指出，最好的转换效率在小于20秒的范围内得到，但是转换效率变化较小（≤0.06%）， 转换效率差小于0.1%。所有的EFF值从 20秒到280秒预处理时间对比300秒的基础判定值来说，小于基础判定值的能量转换效率。这证明预处理时间（300秒范围内）对电池的转换效率影响不大。同时，较短的预处理时间可以缩短镀膜过程。对比用300秒预处理时间，减少预处理时间最高可以节省总过程12%的时间。

通过计算得出不同SiNx：H涂层的厚度和折射率变化的百分比，以预处理时间300秒作为基础值。SiNx：H膜层的厚度和折射率通过激光椭偏仪测得。根据图2可知，在预处理时间较短的时候，与300秒的预处理基础值相比较氮化硅膜的厚度和折射率改变不明显，波动在3% 和1%。它指出预处理时间对SiNx：H膜层的特性起较小影响。

进一步研究预处理时间对多晶硅片的影响，通过对镀膜后硅片少子寿命的测试，图3 显示，增加预处理时间少数载流子寿命的变化趋势。随着预处理时间的缩短，少子寿命测试呈增大趋势，特别是预处理时间20s的时候，少子寿命值最大，与图1结论一致，即在预处理时间20s时，电池转换效率最高。

图3

我们通过WCT120测量不同时间的预处理时间制成的电池片的有效载流子的寿命、开路电压和饱和电流密度，数据如表1所示。从表1可以看出，预处理时间短的电池片寿命比预处理时间长的寿命长，预处理时间短的饱和电流密度较小。因此，可以推断出经过较短时间预处理比长时间预处理对硅片的表面钝化效果更好。这种结果可能是因为硅片在预处理过程中会经受离子碰撞，而较短时间的预处理破坏性较小导致的[5]，另外经过较短时间预处理电池的开路电压较大。因此较短的预处理时间可以缩短镀膜时间以及形成较好的表面钝化特性。

表1 在不同时间长度的PECVD预处理下电池各性能数据

4 结束语

本文研究了PECVD预处理时间对硅太阳能电池的SiNx：H 膜层的结构特性影响，经过不同时间的预处理，我们通过测量有效少数载流子的寿命、开路电压和饱和电流密度可以反应出SiNx：H膜层的钝化效果。从实验结果可以看出，预处理时间对SiNx：H膜层结构性质影响不大，但是硅片表面的钝化作用在较短的PECVD预处理时间下更加显著，而它在300秒范围内的预处理时间里对电池的转换效率起着影响不大。

参考文献

[1]Alexander Hauser， Markus Spiegel， Peter Fath， Ernst Bucher， Influence of an ammonia activation prior to the PECVD SiN deposition on the solar cell performance Solar Energy Materials & Solar Cells 75 （2003） 357-362.

[2]王晓泉.PECVD淀积氮化硅薄膜性质研究[J].太阳能学报，2004，25（3）：341-344

[3]李琼，陈永兴.PECVD氮化硅薄膜的制备和研究[J].湖南大学学报，1996，23（1）：42