超大容量和超高速率的信息系统需要采用光子来替代电子作为载体，因此光器件、集成回路等起到关键作用。目前，各种光器件和光电子器件如光波导、光调制器、光探测器等均可用硅基材料制作，单激光器和双稳开关则不能用硅基材料制作。硅光工程主要研究以下三个方面的内容:利用能带工程，提高硅材料的发光效率;利用掺杂工程，在硅材料内掺入高浓度的稀土离子;探索直接带隙硅化物材料，单尚难得到光学性质优越的材料。除此之外，还有人研究硅材料中导带或价带内热载流子的光跃迁，也可能产生高效率发光。

YUY-PVT002B硅光电池光伏特性综合实验仪

一、产品概述

本系统是一个太阳能光伏发电系统，通过它可以学习并掌握硅光电池的工作原理，掌握硅光电池的基本特性、掌握硅光电池基本特性测试方法，了解硅光电池的基本应用，为控制器和逆变器工作原理提供一个实用的教学、试验、演示平台。

二、设备功能用途：研究太阳能电池的基本特性：太阳能电池的开路电压和闭路电流，电流密度、太阳能电池的输出伏安特性，功率因子测定预分析等。太阳能电池的温度特性研究及PN结V/I特性。研究太阳能电池量子效率，光谱透过率以及与入射光强度、入射角度的关系等。三、技术要求：供电电源：220V±10%，频率：50Hz模拟光源：220V/350W高压氙灯光谱范围：360-1100nm；太阳能电池功率：15W；电流测量范围: DC20mA、DC200mA、DC2A、DC20A四档0—20A；电流测量准确度：0.2%。短路电流密度重复性：<1%；电压测量范围：DC200mV、DC2V、DC20V、DC50V四档电压测量准确度：0.2% ；测试负载电阻：0—99.9KΩ测试结果重复性<±0.5%测试样品尺寸： ≥156x156mm（可定制更大尺寸）照度计：量程1-2000Lx、2000-20000Lx和20000-50000Lx三档手动切换环境检测单元：可对环境温度、湿度实时液晶屏显示，并显示实时时钟和可设置闹钟。100W逆变器；可对交流220V不同负载进行试验；蓄电池：标称电压：12V；标称容量：7.2Ah控制器：12V/24V自动切换，10A。设有电池板检测指示灯，蓄电池容量指示灯，负载指示灯，可对各个部件进行实时检测。工作模式：连续模式四、设备主要配置：单晶硅、多晶硅、非晶硅、微晶硅各2块有机太阳电池、聚合物太阳电池各2块测试负载电阻模块1套测试光谱部件1套其他标配。五、售后服务和培训：提供一年免费保修免费培训、实验指导书

日前，复旦大学信息科学与工程学院吴翔教授、陆明教授和张树宇副教授合作团队成功研制出世界上首个全硅激光器。不同于以往的混合型硅基激光器，本次研究最终实现由硅自身作为增益介质产生激光。该研究是集成硅光电子领域近30年来取得的一项重大突破。

集成硅光电子结合了当今两大支柱产业——微电子产业和光电子产业——的精华。硅激光器是集成硅光电子芯片的基本元件，是实现集成硅光电子的关键。集成硅光电子预计将广泛应用于远程数据通信、传感、照明、显示、成像、检测、大数据等众多领域。

然而，硅自身的发光极弱，如何将硅处理成具有高增益的激光材料，一直是一个瓶颈问题。自2000年实验证明硅纳米晶材料可以实现光放大以来，这一瓶颈始终限制着硅激光器的发展。

早在2005年全硅拉曼激光器问世时，有关“全硅激光器”的新闻就曾引起过社会关注。然而，这是一种将外来激光导入到硅芯片后产生的激光器，硅本身并不作为光源。同年，混合型硅基激光器面世。这种激光器是在现有的硅基波导芯片的基础上，直接粘合上成熟的III－V族半导体激光器，使两个部件组合成为一个混合型硅基激光器。同样，硅本身不是光源。混合型激光器和现有硅工艺兼容性较差，还会产生晶格失配问题。

此次研发的硅激光器与以往不同，它的发光材料（增益介质）是硅本身（硅纳米晶材料），激光器可做在硅芯片上，所以是真正意义上的全硅激光器。

复旦大学科研团队首先借鉴并发展了一种高密度硅纳米晶薄膜制备技术，由此显著提高了硅纳米晶发光层的发光强度；之后，为克服常规氢钝化方法无法充分饱和悬挂键缺陷这一问题，他们发展了一种新型的高压低温氢钝化方法，使得硅纳米晶发光层的光增益一举达到通常III－V族激光材料的水平；在此基础上，他们设计和制备了相应的分布反馈式（DFB）谐振腔，最终成功获得光泵浦DFB型全硅激光器。这种激光器不仅克服了半导体材料生长过程中会产生的晶格失配和工艺兼容性差的问题，同时，作为地表储备量第二丰富的元素，以硅做光增益材料也可以避免对稀有元素如镓、铟等的过度依赖。

据悉，未来，团队还将进一步研发和完善电泵浦技术，促进全硅激光器的产业化发展。

文章来源：东方网