晶硅太阳电池的发展仍然以降低成本、提高效率为主题，围绕这一主题发展出来各种电池结构。文章概述了目前几种转化效率超过20%并且可实现低成本的电池结构，这些电池包括异质结本征薄层(HIT)电池、叉指状背接触(IBC)电池、金属绕通(MWT)电池及发射区绕通(EWT)电池。通过对这几种电池结构的利弊进行分析讨论，总结了各类电池制备所面临问题以及可能的解决方案，为今后低成本、高效率太阳电池的研究提供一些有益的借鉴。

表面等离子体激元共振是金属纳米结构非常独特的光学特性，对基于表面等离子体激元共振的纳米结构体系的研究已形成了一门新兴的学科，即表面等离子体光子学。可以利用金属纳米颗粒光散射、近场增强以及高度局域的表面等离子体极化激元增强薄膜太阳电池光吸收，提高电池转换效率。当前，表面等离子体光子学应用于太阳电池的设计已成为国际上光伏研究迅猛发展的一个热点。文章主要介绍表面等离子体激元增强薄膜太阳电池光吸收的原理及其在光伏器件中应用的最新研究进展。

制备了薄p型层GaN基pin型紫外探测器，并对其反向漏电特性进行了研究。探测器材料采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在蓝宝石衬底上外延生长获得，pGaN的厚度为30nm。基于该材料制作了具有共面电极的探测器器件，并采用SiO2对刻蚀侧壁进行了钝化。测试结果表明，结面积为1.825×10-4cm2的器件在-1V时的反向漏电流面密度为3.0×10-9A/cm2，优质因子达到3.7×109Ω·cm2。

以酞菁铜为有源层，二氧化硅为绝缘层，钛/金作为电极，制作了沟道宽长比为6000/10的有机薄膜晶体管。通过比较在不同时期器件在空气环境中的电学特性，分析了环境对器件电学性能的影响。结果表明，在其他条件不变的情况下，当器件置于空气中时，其载流子的浓度和体电导率逐渐增大，迁移率几乎不受影响；相同栅极电压下器件达到饱和状态所需的源漏电压增大，线性区向饱和区推进；阈值电压减小，在栅极电压为0时，界面处逐渐形成导电沟道，器件从增强型向耗尽型转变。

报道了一种有机场效应晶体管，它采用聚乙烯醇作为绝缘层，ITO作为栅极，酞菁铜作为有机半导体层，铝作为源漏电极。采用旋涂和真空掩蔽蒸发法，成功研制出了绝缘层为聚乙烯醇的有机场效应晶体管。经测试器件的载流子迁移率为4.56×10-3cm2·V-1·s-1，开关比为300。器件显示出良好的输出特性，表明聚乙烯醇是一种合适的有机场效应晶体管绝缘层材料。

OLED(有机发光二极管)彩色化最常用的工艺方法之一是RGB象素独立发光法。在详细分析了各种材料的亮度稳定性和使用寿命后，得出OLED的白光材料具有更高的功率效率和稳定性，由RGB三色合成白光OLED会造成功率的浪费。据此提出了一种四色法：即发光材料除了红、绿、蓝(RGB)三色发光材料外，还有白色发光材料，由白OLED材料直接产生白光。文章首先介绍了这种方法的工作原理，然后对这种彩色OLED实现方式的驱动电路进行了详细的探讨。在保证原RGB三色显示的色彩和寿命的前提下，通过对每个RGB的电流进行换算，用RGBW四色实现了OLED的彩色显示。结果表明这种显示法在降低总的驱动功率的同时，还可对高分辨率面板的色彩平衡变化加以控制。

介绍了时域有限差分(FDTD)法的理论与基本原理。利用该方法，得到了可对集成光波导偶极子电场传感器幅频特性进行理论分析的数学表达式。为优化器件性能，利用仿真，对在低频与高频电磁波入射时，不同电极长度/宽度下的器件幅频特性进行了比较。结果表明，低频电磁波入射时，采用较长或较窄的电极，均可提高器件的响应幅度；改变电极长度与宽度，对器件响应频率几乎没有影响。高频电磁波入射时，采用较长或较窄的电极，器件同样可获得较大的响应幅度；改变电极宽度，对器件响应频率的影响很小，但较长的电极会显著降低器件的响应频率。

光伏模块依靠光伏逆变器将产生的直流电转变为交流电用于负载供电。根据光伏电池物理机制的数学模型，采用PSIM软件中已有的器件搭建了光伏模块仿真模型。利用该仿真模型，通过PSIM软件模拟实际光伏模块在不同太阳光照强度、环境温度下的IV和PV特性。通过仿真分析串联电阻和并联电阻变化对模块输出特性的影响，更加深入地了解光伏模块的电气特性。模型为光伏逆变器设计时的动态仿真研究提供了一个准确的仿真电源。

基于外腔谱组束模型，详细分析了影响外腔谱组束耦合效率和光束质量的因素。结果表明：在存在Y偏移的情况下，耦合效率随光斑半径的增大而增加；在组束阵元数增加的情况下，优化组束阵列的耦合效率明显提高；使用外腔谱组束，为提高耦合效率和光束质量，应尽量选择焦距较长的传输透镜以及光斑半径较大的激光器。

选取窗口结构强度相对较弱的圆形平面玻璃光窗外壳，就该类外壳最薄弱的带光窗管帽受力状态进行了有限元分析，根据强冲击下结构与应力的变化趋势优化设计了管帽结构，结果显示经结构优化的管帽能承受1×104g的强冲击，满足光电器件封装的高强度要求。

以解析公式的推导、位移损伤实验结果以及位移效应的数值模拟结果为基础，分析了位移效应产生的缺陷作为非辐射复合中心和多数载流子陷阱两种情形下的激光二极管阈值电流、外微分量子效率及IV特性随辐照注量的变化规律。通常的实验注量范围内，缺陷主要作为非辐射复合中心，导致激光二极管阈值电流随注量呈线性增大，但外微分量子效率基本不变，IV特性低压区电流增大；当辐照注量较高，引起明显的多数载流子去除效应时，阈值电流随注量的增大不再呈线性关系，同时外微分量子效率下降，IV特性高压区的电流减小。

详细讨论了染料敏化太阳电池二氧化钛纳米粒子、丝网印刷胶体、二氧化钛电极、对电极、电解质的制备方法，得到最优化的TiO2纳米晶电极的厚度为12μm左右。通过改善电极染料吸附量、纳米晶颗粒间的电接触性能以及电极对可见光的透射和反射能力，电池的光电性能得到显著提高。

通过在共面波导上周期性地加载分布电容，外加驱动电压改变电容值，实现分布式MEMS移相器。首先给出了5位分布式MEMS移相器的总体结构图，分析了理论参数的设计方法。再采用HFSS建立单个微桥的三维电磁仿真模型，利用仿真得到的S参数拟合微桥的up态和down态电容值并与理论设计电容值对比，确定MEMS桥精确的结构参数。最后采用ADS建立分布式MEMS移相器整体的微波等效电路，仿真得出移相器的性能指标参数。仿真结果表明移相器在35GHz时移相精度小于0.6°，移相器的插入损耗小于0.3dB，回波损耗大于25dB。

设计了一种宽带色散补偿光子晶体光纤，此光子晶体光纤在整个C波段具有较大的负色散值，且其色散斜率值均为负值。通过合理选取光子晶体光纤的层数和孔间距，同时优化各层的空气孔直径大小，分别设计了在1550nm附近的色散值为-425、-440和-400ps·km-1·nm-1；且色散斜率分别为-1.49、-4.31和-8.59ps·km-1·nm-2的宽带色散补偿光子晶体光纤。可以分别实现与G.652和G.655光纤的卡帕值和相对色散斜率相匹配，具有较好的宽带色散补偿能力。

量子点中的应变场分布对量子点的力学稳定性、压电性能以及光电性能有着重要的影响。基于有限元方法，并考虑了InN/GaN材料的六方纤锌矿结构特性，分别对透镜形、平顶六角金字塔形和六角金字塔形量子点的应变分布进行了比较，结果表明应变主要集中在浸润层和量子点内，在讨论量子点中电子能级时必须考虑浸润层的影响。量子点内的应变分布及静水应变和双轴应变受几何形状的影响明显。此外还计算了三种形状量子点的总能量，六角金字塔形量子点总能量最小，而透镜形量子点总能量最大，因此六角金字塔形是最稳定的结构，而透镜形是最不稳定的结构。

对以玻璃为基材的微透镜阵列的制作工艺进行了研究，得出了影响微透镜阵列制作的三个主要因素：玻璃组分、腐蚀方法以及抗蚀掩模层材料。并通过实验详细分析了这三者对实验结果的影响。根据分析结果，选择合适的材料和工艺方法，获得了效果较好的玻璃微透镜阵列，为玻璃微透镜阵列的制作提供了依据和方法。

设计了三种不同的几何横向比例(孔直径与晶格间距的比值)来研究其对金/二氧化硅/硅圆孔阵列组成的光子晶体强透射特性的影响。采用平面波展开法模拟了在三个不同的几何横向比例(0.4；0.5；0.6)条件下硅光子晶体的光子带隙。理论模拟结果发现比例为0.5、由正三角形晶格组成的硅光子晶体能够得到一个较好的具有两个宽带隙且大的中间频率的光子带隙。采用微机电(MEMS)技术制作了比例分别为0.4、0.5和0.6的正三角形晶格圆孔阵列组成的金/二氧化硅/硅光子晶体，利用傅里叶变换红外光谱仪测量其反射光谱。实验结果表明，比例为0.5时，该结构能够获得较强的光透射增强效果和较窄的透射峰。

为解决LED筒灯使用单纯自然对流散热扩散热阻过大、温度分布不均的问题，提出一种基于平板热管和热虹吸管的复合结构热管散热器，并用数值模拟的方法研究了热功率、翅片高度、翅片数目、辐射换热对该散热器性能的影响。模拟结果表明应用于LED筒灯的复合结构热管散热器的热阻随着热功率的增加而减小，翅片高度和翅片数目存在一个最优值，使得散热器温度和热阻最小，自然对流情况下不可忽视辐射换热的作用。

采用射频磁控溅射法在石英衬底上沉积了AZO和ITO透明导电膜，然后采用溶液化学法以两种导电膜为晶种分别生长ZnO纳米线。利用扫描电镜和X射线衍射等测试手段对样品进行表征，进而通过一种垂直测试结构，研究其紫外光电导特性的差异。结果表明：晶种对纳米线的生长起决定性作用，只有在结晶良好并且择优取向的AZO膜上才能生长出垂直于衬底且取向一致的ZnO纳米阵列，而在ITO膜上，ZnO纳米线的取向具有很大的随机性。AZO上垂直生长的纳米线紫外响应速度较快，且呈现良好的欧姆接触特性，但两种样品恢复时间都较长，分析认为是纳米线曝光面积不同和内部的缺陷、表面态等原因造成的。

采用PECVD法制备了氮化硅薄膜，探讨了沉积参数对氮化硅薄膜折射率的影响和衬底温度对氮化硅薄膜形貌和成分的影响规律。结果表明，不同的NH3流量可改变反应腔体内的氮硅比，对氮化硅的折射率，即减反射性能影响较大；衬底温度是影响氮化硅薄膜形貌和成分的主要因素；在衬底温度达到400℃时，形成了白色团状或岛状的氮化硅膜。

设计了电子芯片冷却实验装置，对热电制冷器在电子芯片冷却中的冷却效果和制冷性能进行了研究。实验结果表明，不仅热电制冷片热端冷却水流量是影响冷却效果的重要因素，而且热电电流和芯片功率与热电冷却性能也有着密切的关系。实验结果对热电冷却器的最佳冷却性能的确定具有一定的参考意义。

注意到晶体摆动场辐射是基于沟道粒子的横向运动，而晶体的周期弯曲则等效为作用在粒子上的力。把晶体的周期弯曲视为相互作用势，并考虑在周期摆动场中粒子的“同步辐射”。在经典力学框架内和偶极近似下，把粒子的纵向运动方程化为摆方程，并在小振幅近似下，把它进一步化为Duffing方程。用Jacobian椭圆函数和第一类椭圆积分严格地给出了粒子轨道和它的运动周期；讨论了沟道辐射、摆动场辐射和“同步辐射”能量(频率)。结果表明，三种辐射之间的频率差别比较大，在实验上很容易将他们分开。选择如下一组参数V0=0.5eV，波长λp=100nm，能量γ=104，计算结果表明，“同步辐射”频率Ω=8.83×1019，已进入X能区。

采用两步化学腐蚀法在多晶硅材料的表面制备了绒面结构，其中两步腐蚀法包括酸碱两步腐蚀法和酸酸两步腐蚀法。通过表面形貌SEM和反射谱的测试，详细地研究了不同腐蚀条件和腐蚀溶液制备绒面的形貌和光学特征。实验发现，当腐蚀速率较快时，多晶硅的绒面形貌会出现大量的晶界和针孔效应，并分析了其形成原因。同时，采用酸碱两步腐蚀法的效果优于酸酸两步腐蚀法的效果。最后，用PECVD在绒面上沉积SiNx减反射膜，使表面的反射率在600~800nm范围内降到3%左右，达到了良好的减反射效果，得出了最优的绒面制备方案。

对基于图像的晶粒定位技术进行了研究，提出了一种利用绘制等间隔网格线定位晶粒位置的方法。首先对获取的晶圆片图像进行阈值分割，对分割后的图像进行晶粒边缘提取，依据提取的晶粒边缘和“非共线三点确定圆”的原理计算出三个相邻但不在同一条直线上的晶粒圆心坐标，计算出绘制网格的偏移和斜率，在晶圆片上绘制等间隔网格线来定位晶粒形心位置和晶粒缺失位置，精确控制微小芯片贴装过程中晶粒的拾起。实验结果表明，该方法能精确地识别出图像中的晶粒形心位置和晶粒缺失位置。

对采用静态时隙结构的EPON系统如何与高度突发数据业务相结合进行了研究。并用OPNET创建了一个采用静态时隙分配(SSA)的上行系统，且确定合适的参数进行了EPON系统性能的仿真分析。仿真结果表明：基于SSA的EPON显然不适合高突发与高负载的业务流，但在负载小于0.47时，该系统性能良好。在长距离的情况下，基于动态带宽分配(DBA)的EPON轮询周期较长，使得系统效率降低，因而在长距离情况下建议采用静态带宽分配(SBA)算法。

随着自由空间光通信应用的深入，以机载平台为节点的激光通信链路已成为研究热点。机载平台的跟踪预测性能决定了通信的成败，机载平台间跟踪预测是一个典型的非线性问题，为解决这个问题，提出了一种改进的粒子滤波方法，且在此基础上，仿真实验验证了该种方法对机动平台具有良好的自适应跟踪性能。

在以太无源光网络(EPON)系统中，协议规定了最长传输距离不超过20km。但是在某些应用中，光纤线路的距离需要到达几十千米。文章探讨了长距离EPON的实现方法：通过对EPON系统的物理层和多点媒体访问控制(MPMC)子层的部分修改可以实现所需的传输距离。

为了改善雨、雾、雪等环境因素对大气激光通信系统性能的影响，建立了一种新的多脉冲位置调制(MPPM)系统。在新系统中不但加入了RS编译码器，而且对接收到的信号采用了最大似然检测技术。分析了信噪比、保护时隙持续时间、信息时隙宽度等性能参数。仿真结果表明，适当地选择参数，可以最大程度减少环境因素对大气激光通信的影响，提高大气激光通信系统的性能。

首次提出三次序列闪光正交阴影照相系统，在高分辨率CCD相机曝光时间内，脉冲激光器发出三次序列闪光，照明飞入视场的高速运动物体，得到运动物体三个位置处的阴影图像。这种阴影照相站实现了相当于传统三个阴影照相站的功能，且能解决小口径弹丸章动周期内布站间距过小的难题，将在现代靶道测量中获得广泛的应用。

图像处理领域常用的矩阵算子计算量大、算法简单，具有并行结构的特点，特别适合在现场可编程门阵列(FPGA)上实现。为了解决FPGA芯片灵活性不足的问题，设计了一种图像实时预处理方法。首先，设计特殊的可配置式矩阵算子结构，采用此结构可以实现任意5×5矩阵或任意两个3×3矩阵的运算。然后，采用流水线结构对此方案进行了设计，通过矩阵计算、模式切换和状态机等单元的配合，可以实现图像实时处理。最后通过实验证明，此技术具有运算速度快、节约器件资源和可扩展性强的特点。

红外焦平面是光谱成像系统的核心器件。讨论了多光谱用红外焦平面读出电路的特点，设计了用于多光谱成像的64×16元红外焦平面读出电路。读出电路采用CTIA输入级，快照式曝光方式，边积分边读出工作。电路芯片与InGaAs光敏芯片阵列通过铟柱倒焊的方法，组成混成互连焦平面器件，像元间距50μm,响应波段0.9~1.7μm,盲元率0.2%,半阱时的响应不均匀性4.7%。

为了验证全光纤多普勒测速系统的低速响应能力，采用窄带光纤激光器、准直透镜等器件搭建了一套迈克尔逊干涉仪结构的全光纤多普勒测速系统，分析了其测速的基本原理，并对喇叭振动进行了测试。采用快速傅里叶变换对信号进行处理，解调结果表明，该系统对低速响应灵敏，能够有效地测量出喇叭膜片振动速度，最低可测速度在1mm/s以下，速度分辨率可达0.1mm/s。

通过分析数字电位器AD7376的工作原理，介绍了数字电位器在CCD成像调试系统中的具体应用，利用数字电位器AD7376的程控特性和单片机AT89C2051的控制能力来完成调试系统中对CCD驱动脉冲电平和偏置电平的调节。详细阐述了其硬件电路及软件编程。该系统在CCD芯片测试工作中得到实际应用。

热阻网络法在传统热阻定义的基础上，简化了系统的计算模型。文章在分析半导体照明系统内部各器件热阻的基础上，提出了一种计算各点温度的热阻网络模型。利用一维热阻网络拓朴关系进行了热场的计算和分析，并与有限元仿真结果进行了对比。通过验证表明，采用该方法得到的结点温度与有限元仿真的结果相差不超过5％，模拟结果与热阻网络模型预测的结果吻合得很好，显示该模型具有较高的精确度。这种热阻网络拓朴分析技术可在某种程度上应用于发光二极管(LED)组件甚至复杂的照明系统的热学分析。

为克服傅里叶变换光谱仪的机械扫描和光谱复原中软件处理实时性差的缺点，研究了一种基于FPGA的静态傅里叶变换光谱探测系统。根据傅里叶变换光谱理论，确立了选用等效斜楔干涉具和线阵COMS的方案，使用FPGA来实现,并详细介绍了系统工作原理。利用硬件描述语言VerilogHDL，在Vitex pro-2 FPGA芯片上，实现了探测系统CMOS驱动电路、光谱复原处理电路等逻辑设计，并通过第三方仿真软件Modelsim6.3f完成了各模块的功能仿真。应用该实验系统对波长为635nm的半导体激光器进行了光谱探测，测试结果与MATLAB仿真计算值一致。实验结果表明该光谱探测系统具有运算速度快、实时性和可靠性好等优点。

激光陀螺比例因子的修正量是其一项重要的误差源，为深入研究此修正量的实际大小，文章针对某型激光陀螺进行了理论计算及实验验证，得到了比例因子在不同腔频下的调谐曲线。实验数据表明，对比例因子精度要求不超过1×10-7时，则稳频的影响比较小，这对稳频电路的设计具有一定的参考意义。

在缺陷检测系统中，图像数据量庞大直接影响系统的成本和实时性。针对此问题，对缺陷图像实时检测技术进行了研究。首先，根据材料缺陷含量少的特点研究了图像压缩方法；采用图像压缩方法设计了数据封装格式，通过计算可知此封装格式最大数据压缩比可达2560.0；利用以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的下位机硬件和上位机软件实现了此技术；实验证明此技术能够去除冗余背景信息，实时获得缺陷图像，具有数据压缩比高，硬件成本低等特点。