硅光电池特性实验（通用6篇）
篇1：硅光电池特性实验
硅光电池特性测试实验报告
系别：电子信息工程系 班级：光电 08305 班 组长：祝李 组员：贺义贵、何江武、占志武 实验时间：2010 年 4 月 2 日 指导老师：王凌波
2010.4.6
目录
一、实验目的二、实验内容
三、实验仪器
四、实验原理
五、注意事项
六、实验步骤
七、实验数据及分析
八、总结
一、实验目的
1、学习掌握硅光电池的工作原理
2、学习掌握硅光电池的基本特性
3、掌握硅光电池基本特性测试方法
4、了解硅光电池的基本应用
二、实验内容
1、硅光电池短路电路测试实验
2、硅光电池开路电压测试实验
3、硅光电池光电特性测试实验
4、硅光电池伏安特性测试实验
5、硅光电池负载特性测试实验
6、硅光电池时间响应测试实验
7、硅光电池光谱特性测试实验
设计实验 1：硅光电池光控开关电路设计实验
设计实验 2：简易光照度计设计实验
三、实验仪器
1、硅光电池综合实验仪
个
2、光通路组件
只
3、光照度计
台
4、2#迭插头对（红色，50cm）根
5、2#迭插头对（黑色，50cm）根
6、三相电源线
根
7、实验指导书
本
8、20M 示波器
台
四、实验原理
1、硅光电池的基本结构
目前半导体光电探测器在数码摄像﹑光通信﹑太阳电池等领域得到广泛应用，硅光电池是半导体光电探测器的一个基本单元，深刻理解硅光电池的工作原理和具体使用特性可以进一步领会半导体 PN 结原理﹑光电效应理论和光伏电池产生机理。
图 2-1 是半导体 PN 结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区，当 P 型和N 型半导体材料结合时，由于 P 型材料空穴多电子少，而 N 型材料电子多空穴少，结果 P 型材料中的空穴向 N 型材料这边扩散，N 型材料中的电子向 P 型材料这边扩散，扩散的结果使得结合区两侧的 P 型区出现负电荷，N 型区带正电荷，形成一个势垒，由此而产生的内电场将阻止扩散运动的继续进行，当两者达到平衡时，在 PN 结两侧形成一个耗尽区，耗尽区的特点是无自由载流子，呈现高阻抗。当 PN 结 零偏 反偏 正偏 图 2-1.半导体 PN 结在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗尽区
反偏时，外加电场与内电场方向一致，耗尽区在外电场作用下变宽，使势垒加强；当 PN 结正偏时，外加电场与内电场方向相反，耗尽区在外电场作用下变窄，势垒削弱，使载流子扩散运动继续形成电流，此即为 PN 结的单向导电性,电流方向是从 P 指向 N。
硅光电池是一个大面积的光电二极管，它被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能，因此，可用作光电探测器和光电池，被广泛用于太空和野外便携式仪器等的能源。
光电池的基本结构如图 2-2，当半导体 PN 结处于零偏或反偏时，在它们的结合面耗尽区存在一内电场，当有光照时，入射光子将把处于介带中的束缚电子激发到导带，激发出的电子空穴对在内电场作用下分别飘移到 N 型区和 P 型区，当在 PN 结两端加负载时就有一光生电流流过负载。流过 PN 结两端的电流可由式 1 确定
式（1）中 Is 为饱和电流，V 为 PN 结两端电压，T 为绝对温度，Ip 为产生的光电流。从式中可以看到，当光电池处于零偏时，V=0，）
（1)1(pkTeVsI e I I (2)
i pRP I 图 2-2.光电池结构示意图
流过 PN 结的电流 I=Ip；当光电池处于反偏时（在本实验中取 V=-5V），流过 PN 结的电流 I=Ip-Is，因此，当光电池用作光电转换器时，光电池必须处于零偏或反偏状态。光电池处于零偏或反偏状态时，产生的光电流 Ip 与输入光功率 Pi 有以下关系：
(1)短路电流
APN结电极AII(a)(b)硼扩散层SiO2膜P型电极N型硅片
图 2-3 硅光电池短路电流测试
如图 2-3 所示，不同的光照的作用下，毫安表如显示不同的电流值。即为硅光电池的短路电流特性。
(2)开路电压
VPN结电极VII(a)(b)硼扩散层SiO2膜P型电极N型硅片 图 2-4
硅光电池开路电压测试
如图 2-4 所示，不同的光照的作用下，电压表如显示不同的电压值。即为硅光电池的开路电压特性。
(3)光照特性
光电池在不同光照度下，其光电流和光生电动势是不同的，它们
之间的关系就是光照特性，如图 2-5。
图 2-5 硅光电池的光照电流电压特性
(4)伏安特性
如图 2-6，在硅光电池输入光强度不变时，测量当负载一定的范围内变化时，光电池的输出电压及电流随负载电阻变化关系曲线称为硅光电池的伏安特性。
VA 图 2-6 硅光电池的伏安特性测试
(5)负载特性(输出特性)
光电池作为电池使用如图 2-7 所示。在内电场作用下，入射光子由于内光电效应把处于介带中的束缚电子激发到导带，而产生光伏电压，在光电池两端加一个负载就会有电流流过，当负载很小时，电流较小而电压较大；当负载很大时，电流较大而电压较小。实验时可改0.3
0.2
0.1
0
光
生
电
流
/
m
A
0.6
0.4
0.2
0000000
短路电流
开路电压
光
生
电
压
/
V
光照度
/Lx
变负载电阻 RL 的值来测定硅光电池的负载特性。
图 2-7
硅光电池负载特性的测定
在线性测量中，光电池通常以电流形式使用，故短路电流与光照度（光能量）呈线性关系，是光电池的重要光照特性。实际使用时都接有负载电阻 RL，输出电流 IL 随照度（光通量）的增加而非线性缓慢地增加，并且随负载 RL 的增大线性范围也越来越小。因此，在要求输出的电流与光照度呈线性关系时，负载电阻在条件许可的情况下越小越好，并限制在光照范围内使用。光电池光照与负载特性曲线如图 2-8 所示。
照度E/lx电流2.4K51010K 图 2-8 硅光电池光照与负载特性曲线
(5)光谱特性
一般光电池的光谱响应特性表示在入射光能量保持一定的条件下，光电池所产生短路电流与入射光波长之间的关系。一般用相对响
应表示，实验中硅光电池的响应范围为 400~1100nm，峰值波长为800~900nm，由于实验仪器所提供的波长范围为 400~650nm，因此，实验所测出的光谱响应曲线呈上升趋势，如图 2-9 所示硅光电池频率特性曲线。
4001200(nm)800相对响应度1 图 2-9 硅光电池的光谱曲线
（6）时间响应与频率响应
实验证明，光电器件的信号的产生和消失不能随着光强改变而立刻变化，会有一定的惰性，这种惰性通常用时间常数表示。即当入射辐射到光电探测器后或入射辐射遮断后，光电探测器的输出升到稳定值或下降到照射前的值所需时间称为响应时间。为衡量其长短，常用时间常数τ的大小来表示。当用一个辐射脉冲光电探测器，如果这个脉冲的上升和下降时间很短，如方波，则光电探测器的输出由于器件的惰性而有延迟，把从 10%上升到 90%峰值处所需的时间称为探测器的上升时间，而把从 90%下降到 10%所需的时间称为下降时间。如图所示
0.10.91t 上t 下t(a)(b)图 2-10 上升时间和下降时间
（a）入射光脉冲方波（b）响应时间
五、注意事项
1、当电压表和电流表显示为“1＿”是说明超过量程，应更换为合适量程；
2、连线之前保证电源关闭。
3、实验过程中，请勿同时拨开两种或两种以上的光源开关，这样会造成实验所测试的数据不准确。
六、实验步骤
1、硅光电池短路电流特性测试
实验装置原理框图如图 2-11 所示。
图 2-11 硅光电池短路电流特性测试
（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。
（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照度计的读数应为 0。
（3）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”，将拨位开关 S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均拨下。
（4）按图 2-11 所示的电路连接电路图
（5）打开电源顺时针调节照度调节旋钮，使照度值依次为下表中的光照度值，分别读出电流表读数，填入下表，关闭电源。
光照度（Lx）
0
200
300
400
500
600
光 生 电 流（uA）
（6）上表中所测得的电流值即为硅光电池相应光照度下的短路电流。
（7）实验完毕，关闭电源，拆除所有连线。
2、硅光电池开路电压特性测试
实验装置原理框图如图 2-12 所示。
图 2-12 硅光电池开路电压特性测试
（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。
（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照度计的读数应为 0。
（3）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”，将拨位开关 S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均拨下。
（4）按图 2-12 所示的电路连接电路图
（5）打开电源顺时针调节照度调节旋钮，使照度值依次为下表中的光照度值，分别读出电压表读数，填入下表，关闭电源。
（4）将“光照度调节”旋钮逆时针调节到最小值位置后关闭电源。
光 照 度（Lx）
0
200
300
400
500
600
光 生 电压（mA）
（5）上表中所测得的电压值即为硅光电池相应光照度下的开路电压。
（6）实验完毕，关闭电源，拆除所有连线。
3、硅光电池光照特性
根据实验 1 和 2 所调试的实验数据，作出如图 2-5 所示的硅光电池的光照电流电压特性曲线。
4、硅光电池伏安特性
实验装置原理框图如图 2-13 所示。
图 2-13 硅光电池伏安特性测试
（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。
（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照度计的读数应为 0。
（3）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”，将拨位开关 S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均拨下。
（4）电压表档位调节至 2V 档，电流表档位调至 200uA 档，将“光照度调节”旋钮逆时针调节至最小值位置。
（5）按图 2-13 所示的电路连接电路图，R 取值为 200 欧，打开电源顺时针调节照度调节旋钮，增大光照度值至 500lx。记录下此时的电压表和电流表的读数填入下表；
（6）关闭电源，将 R 分别换为下表中的电阻值，重复上述步骤，分别记录电流表和电压表的读数，填入下表。
（7）改变光照度为 100Lx、300Lx，重复上述步骤，将实验结果填入下表。
lx：
电阻
200
2K
5.1K
7.5K
10K
15K
20K
25K
51K
200K
电流
电压
电阻
200
2K
5.1K
7.5K
10K
15K
20K
25K
51K
200K
电流
电压
（8）根据上述实验数据，在同一坐标轴中作出三种不同条件下的伏安特性曲线，并进行分析。
（9）实验完毕，关闭电源，拆除所有连线。
5.硅光电池负载特性测试实验
（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。
（2）“光照度调节”调到最小，连接好光照度计，直流电源调至最小，打开照度计，此时照度计的读数应为 0。
（3）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态”，将拨位开关 S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均拨下。
（4）电压表档位调节至 2V 档，电流表档位调至 200uA 档，将“光照度调节”旋钮逆时针调节至最小值位置。
（5）按图 2-13 所示的电路连接电路图，R 取值为 2K 欧。
（6）打开电源，顺时针调节“光照度调节”旋钮，逐渐增大光照度至 0Lx，100Lx，200Lx，300Lx，400Lx，500Lx，600lx 分别记录电流表和电压表读数，填入下表
光 照 度（lx）
0
200
300
400
500
600
电 流
（μA）
电压（mV）
（7）关闭电源，将 R 分别换为 510，1K，5.1K，10K 重复上述步骤，分别记录电流表和电压表的读数，填入下表。
R=510 欧
光 照 度（lx）
0
200
300
400
500
600
电 流（μA）
电压（mV）
R=1K
光 照 度（lx）
0
200
300
400
500
600
电 流（μA）
电压（mV）
R=5.1K
光 照 度（lx）
0
200
300
400
500
600
电 流（μA）
电压（mV）
R=10K
光 照 度（lx）
0
200
300
400
500
600
电 流（μA）
电压（mV）
（7）根据上述实验所测试的数据，在同一坐标轴上描绘出硅光电池的负载特性曲线,并进行分析。
6、硅光电池光谱特性测试
当不同波长的入射光照到光电二极管上，光电二极管就有不同的灵敏度。本实验仪采用高亮度 LED（白、红、橙、黄、绿、蓝、紫）作为光源，产生 400～630nm 离散光谱。
光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。定义为在波长 的单位入射功率的照射下，光电探测器输出的信号电压或电流信号。即为)()()(PVv 或)()()(PIi 式中，)( P为波长为 时的入射光功率；)( V为光电探测器在入射光功率)( P作用下的输出信号电压；)( I则为输出用电流表示的输出信号电流。
本实验所采用的方法是基准探测器法，在相同光功率的辐射下，则有)()( ffUUK
式中，fU为基准探测器显示的电压值，K 为基准电压的放大倍数，)(f为基准探测器的响应度。取在测试过程中,fU取相同值,则实验所测测试的响应度大小由)()( fU 的大小确定.下图为基准探测器的光谱响应曲线。
00.20.40.60.811.20 200 400 600 800 1000 1200 1400 图 2-14
基准探测器的光谱响应曲线
（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。
（2）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“静态特性”，将拨位开关 S1，S2，S4，S3，S5，S6，S7 均拨下。
（3）将直流电源 2 正负极直接与电压表相连，打开电源，调节电源电位器至电压表为 10V，关闭电源。
（4）按如图 2-12 连接电路图.（5）打开电源，缓慢调节光照度调节电位器到最大，依次将 S2，S3，S4，S5，S6，S7 拨上后拨下，记下照度计读数最小时照度计的读数 E作为参考。
（注意：请不要同时将两个拨位开关拨上）
（6）S2 拨上，缓慢调节电位器直到照度计显示为 E，将电压表测试所得的数据填入下表，再将 S2 拨下；
（7）重复操作步骤（6），分别测试出橙，黄，绿，蓝，紫在光照度E 下电压表的读数，填入下表。
（8）根据所测试得到的数据，做出硅光电池的光谱特性曲线。
7、硅光电池时间响应特性测试
（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元 J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。
（2）“光源驱动单元”的三掷开关 BM2 拨到“脉冲”，将拨位开关 S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均拨下。
（3）按图 2-13 所示的电路连接电路图，负载 RL 选择 RL=2K 欧。
波长（nm）
红（630）
橙（605）
黄(585)
绿（520）
蓝（460）
紫（400）
基准响应度
0.65
0.61
0.56
0.42
0.25
0.06
电压（mV）
响应度
（4）示波器的测试点应为光电三极管的电阻两端，为了测试方便，可把示波器的测试点使用迭插头对引至信号测试区的 TP1 和 TP2；
图 2-13
（5）打开电源，白光对应的发光二极管亮，其余的发光二极管不亮。用示波器的第一通道与接 TP 和 GND（即为输入的脉冲光信号），用示波器的第二通道接 TP2。
（6）观察示波器两个通道信号，缓慢调节直流电源电位器直到示波器上观察到信号清晰为止，并作出实验记录（描绘出两个通道波形）。
（7）缓慢调节脉冲宽度调节，增大输入脉冲的脉冲信号的宽度，观察示波器两个通道信号的变化，并作出实验记录（描绘出两个通道的波形）并进行分析。
（8）实验完毕，关闭电源，拆除导线。
七、实验数据及分析
1、硅光电池短路电流特性测试数据
光照度（Lx）
0
200
300
400
500
600
光 生 电 流（uA）
0.1 1
16.9 9
33.5 5
50.1 1
66.8 8
83.4 4
100.1
2、硅光电池开路电压特性测试数据
3、硅光电池光照电流电压特性曲线
硅光电池的光照电流电压特性***0 100 200 300 400 500 600光照度/LX光生电流/uA050100***0350400450光生电压/mV
光 照 度（Lx）
0
200
300
400
500
600
光 生 电压（mA）
0
263 3
289 9
302 2
312 2
319 9
344 4
368 8
382 2
391 1
398 8
404 4
开路电压 短路电流
4、硅光电池伏安特性测试数据
lx：
300lx：
500 lx：
电阻
200
2K
5K
7.5K
10K
20K
50K
200K
电流（uA）
17.1
17.0
17.0
17.0
17.0
14.1
6.5
1.7
电压(mV)
20.6
51.6
104.3
148.4
187.1
270
310
320
电阻
200
2K
5K
7.5K
10K
20K
50K
200K
电流（uA）
50.9
50.8
47.9
38.6
31.9
17.4
7.3
1.9
电压(mV)
61.4
153.7
260
310
320
3 36
340
350
电阻
200
2K
5K
7.5K
10K
20K
50K
200K
电流（uA）
84.8
83.9
57.9
42.6
34.4
18.4
7.6
1.9
硅光电池伏安特牲050100***03504004505000 20 40 60 80 100电流（uA）电压（mV）100LX300LX500LX
5、硅光电池负载特性测试数据
R=510 欧
光 照 度（lx）
0
200
300
400
500
600
电 流（μA）
0.1
16.7
33.2
66.6
83.2
99.8
电压（mV）
0 0
25.5
50.8
127
152
R=1K
光 照 度 0
200
300
400
500
600
电压(mV)
102.2
220
320
340
360
420 0
430 0
430 0
（lx）
电 流（μA）
0.1
16.7
33.2
49.9
66.5
82.9
99.2
电压（mV）
0 0
33.3
66.3
132
165
197
R=5.1K
光 照 度（lx）
0
200
300
400
500
600
电 流（μA）
0.1
16.6
32.7
45.9
56.8
59.2
电压（mV）
1.0
101.1 1
198..3 3
278
321
344
359
R=10K
光 照 度（lx）
0
200
300
400
500
600
电 流（μA）
0.1
16.3
27.0
30.7
32.5
33.6
34.4
电压（mV）
2.1
181.9 9
301
341
361
373
382
硅光电池负载特性曲线050100***03504004500 20 40 60 80 100 120电流（uA）电压（mV）510Ω1K10K5.1K
6、硅光电池光谱特性测试数据
八、总结语
波长（nm）
红（630）
橙（605）
黄(585)
绿（520）
蓝（460）
紫（400）
基准响应度
0.65
0.61
0.56
0.42
0.25
0.06
电压（mV）3 13
296
291
291
298
303
响应度
篇2：硅光电池特性实验
专业班级 姓 名 学 号 指导教师 成 绩 日 期 200 年 月 日
一、实验目的 1.在没有光照时，太阳能电池主要结构为一个二极管，测量该二极管在正向偏压时的伏安特性曲线，并求得电压和电 流关系的经验公式。.测量太阳能电池在光照时的输出伏安特性，作出伏安特性曲线图，从图中求得它的短路电流（I sc）、开路电压（U OC）、最大输出功率 P m 及填充因子 FF , [FF 二 P m /（l SC • U
OC）]。填充因子是代表太阳能电池性能优劣的一个 重要参数。
二、实验器材 光具座及滑块座、具有引出接线的盒装太阳能电池、数字万用表 1 只（用户自备）、电阻箱 1 只（用户自备）、白炽灯 光源 1 只（射灯结构，功率 40W）、光功率计（带 3V 直流稳压电源）、导线若干、遮光罩 1 个、单刀双掷开关 1 个。
三、实验原理 太阳能电池在没有光照时其特性可视为一个二极管，当 U 较大时，e U
..1，其正向偏压与通过电流的关系式近似为：
U I = Io・e-, l o、-是常数。
两边取对数得 In I In 1 0
由半导体理论，二极管主要是由能隙为 E c-E V 的半导体构成。
E c 为半导体导电带，E V 为半导体价电带。当入 射光子能量大于能隙时，光子会被半导体吸收，产生电子和空穴对。电子和空穴对会分别受到二极管之内电场的影响 而产生光电流。
E I I 圏&全暗吋太阳能电池在外加偏压吋的伏安特性测量电路之二 四、实验步骤 1 •在没有光源(全黑)的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的 I ~ U 特性，用实验测得的正向偏压时 I ~ U 关
系数据，画出 I ~ U 曲线并求得常数 1 和 I。的值。
2•在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。注意此时光源到太阳能电池距离保持为 20cm。
(1)画出测量实验线路图。
(2)
测量太阳能电池在不同负载电阻下，| 对 U 变化关系，画出 I ~ U 曲线图。
(3)用外推法求短路电流 | sc 和开路电压 U oc。
(4)求太阳能电池的最大输出功率及最大输出功率时负载电阻。
(5)计算填充因子 ［FF =P m /(l sc ・U °c)］。
五、实验数据和数据处理 1.在没有光源(全黑)的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的 I ~ U 特性。
表 1 全暗情况下太阳能电池在外加偏压时伏安特性数据记录 R(kC)S(V)U 2
(mV)l(PA)lnI
图-(b)全暗情况下太阳能电池外加偏压时的伏安特性半对数曲线 二 V , 丨 0 二 mA，相关系数 0.9996，电流与电压的指数关系得到验证。
3•在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。
表 2 恒定光照下太阳能电池在不加偏压时伏安特性数据记录 RS)U 1(V)l(mA)P(mW)R(0)U 1(V)I(mA)P(mW)200
4400
300
4600
400
4800
600
5000
800
5500
1000
6000
1200
6500
1400
7000
1600
7500
1800
8000
2000
8500
2200
9000
2400
10000
2600
20000
2800
30000
3000
40000
3200
50000
3400
60000
3600
70000
3800
80000
4000
90000
4200。
图 9 恒定光强无偏压时太阳能电池输出功率与负载电阻关系曲线 太阳能电池的最大输出功率 P m 二，最大输出功率时负载电阻 R L 二1.2 I(inA)3 在恒定光照下太阳能电池不加偏压时的伏安特性曲线
填充因子 [FF 二 P m /(l sc ・U °c)] = =。
六.实验结果-V " , I o = mA, 短路电流 l sc = ,开路电压 U OC =。
填充因子 [FF =P m /(l sc ・U °c)] = 七.分析讨论(实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等)八.思考题
实验报告内容：一.实验目的 二.实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号）
和公式、原理图）
四.实验步骤 五、实验数据和数据处理 六.实验结果 七.源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）
八.思考题三.实验原理（原理文字叙述 分析讨论（实验结果的误差来
篇3：硅光电池特性实验
自1883年第一块硒半导体太阳能电池成功制备以来,经过一个多世纪的发展,太阳能电池的种类繁多,目前比较成熟的是硅太阳能电池,但是硅太阳能电池的表面普遍具有较高的反射率,导致将近20%的太阳光不能被有效利用[1,2],因此在硅太阳能电池的表面需要探索特殊的微结构降低反射率来提高光吸收效率[3,4]。
近年来,SiNWs减反受到广泛的关注,Yung-Jr Hung等人[5]在硅表面成功制备了规则有序的SiN-Ws阵列,其表面反射性能大大优于常规的减反射薄膜,能很好地增强硅表面的陷光能力。因此,在硅表面获得特殊的微结构,是在较宽的光谱范围内获得较低的反射率提高硅太阳能电池光吸收能力的一种行之有效的途径[6]。
文章首先对SiNWs阵列的光吸收效率进行了模拟和优化计算,得到了光吸收效率最高时所对应的SiNWs阵列的形貌参数。然后,用MACE方法[7,8,9]在单晶硅表面成功制备了SiNWs阵列,并用紫外/可见/近红外分光光度计测试了其反射率R(假设吸收率A=1-R),并对实验结果进行了分析。表明SiNWs阵列具有优异的减反射增强吸收性能,在硅表面制备这种具有特殊形貌的微结构不仅能降低太阳能电池的制造成本,同时还能大幅降低晶体硅表面的光反射增强光吸收,提高电池的光电转换效率。
1 SiNWs阵列的光吸收效率计算与优化
1.1 SiNWs阵列的吸收率计算
SiNWs阵列吸收率的模拟计算方法采用FDTD方法[10,11,12],其模拟计算模型如图1所示,其特征参数为晶格常数(周期)P,长度H,直径D,填充比D/P。
设定入射光波长范围为300~1100nm。假定P=250nm、D/P=0.6,模拟计算了H=0.5~4μm时SiNWs阵列的吸收光谱,具体计算结果如图2所示。结果表明,SiNWs阵列相比于平面硅薄膜,其吸收率在短波段和长波段内都会得到显著提高,但是对于长度较短的SiNWs阵列来说,其吸收率在500~800nm波长范围内会不及平面硅薄膜;随着SiNWs长度的增加,吸收率也会逐渐增加,在500~800nm光波段内逐渐接近平面硅薄膜的吸收率,甚至还会反超。同时仅对于不同长度SiNWs来说,其吸收率在450nm左右会达到一个低谷,在500nm左右、910nm左右会达到一个高峰。
图1 SiNWs阵列吸收率模拟计算模型(a)阵列示意图;(b)单根硅纳米线俯视图,图中纳米线长度为H,周期为P,直径为DFig.1(a)Schematic of SiNWs arrays;(b)top view of single silicon nanowire,H is the length of nanowires,Pfor cycle,Dfor diameter
在影响硅纳米线光学性能的因素中,D/P也是一个重要影响因素。对不同的D/P的SiNWs阵列的光学性能进行了模拟计算。假定H=4.0μm、P=600nm,计算结果如图3所示。结果表明,在短波段范围内随着D/P的增加SiNWs阵列的吸收率会逐渐降低,其吸收峰会出现红移并且峰值逐渐降低;而在长波段范围内,随着D/P的增加SiNWs阵列的吸收率会呈先增加后降低的趋势。
1.2 SiNWs阵列的光吸收效率计算
为量化研究SiNWs阵列的光吸收性能,根据SiNWs阵列吸收率的计算结果,结合太阳辐射光谱(ASTM AM1.5,图4所示)并利用Taguchi方法[12,13,14]计算出光吸收效率(η)[15]。
根据吸收光谱结果可以计算出相应的光吸收效率,如图5所示。图5(a、b)分别为不同H、不同D/P下的SiNWs阵列的光吸收效率。通过拟合后表明,SiNWs阵列的光吸收率随着纳米线的长度H的增加而逐渐增加;而对于不同D/P的SiNWs阵列,其光吸收效率是随着D/P的增加而先增加后降低。
1.3 SiNWs阵列的参数优化
为了获得最佳光吸收效率,进一步优化SiNWs阵列的结构参数,设定SiNWs长度H=4.0μm、P=300~800nm、D/P=0.3~0.8,首先利用FDTD方法对SiNWs阵列的吸收光谱进行了模拟计算,然后利用Taguchi方法计算了相对应SiNWs阵列的光吸收效率η,结果如图6所示。
结果表明,SiNWs阵列的光吸收效率η随着填充比的增加而呈先增加后降低的趋势,当D/P小于0.7的时候,随着D/P的增加,纳米线的光吸收效率在逐渐增加;当D/P超过0.7后,随着D/P的增加,纳米线的光吸收效率会逐渐降低;当周期P=600nm、D/P=0.7的时候,光吸收效率达到最大,为32.93%。
图5 SiNWs阵列的光吸收效率(a)SiNWs阵列的光吸收效率η随长度H的变化曲线;(b)SiNWs阵列的光吸收效率η随周期P的变化曲线;(c)SiNWs阵列的光吸收效率η随填充比D/P的变化曲线Fig.5(a)Light absorption efficiency of SiNWs arrays(η)along with the change of length(H);(b)Light absorption efficiency of SiNWs arrays(η)along with the change of period(P);(c)Light absorption efficiency of SiNWs arrays(η)along with the change of filling ratio(D/P)
2 实验
2.1 SiNWs的制备与表征
制备SiNWs,传统的加工工艺有干法刻蚀、磁控溅射、气相沉积等等,但是这些制备方法需要的设备昂贵,条件较为苛刻,难以实现大面积生产,而采用MACE方法制备SiNWs的方法工艺简单、成本低廉、适宜于大规模制备,文中亦采用此种方法制备SiNWs。
制备流程如下:1)将单晶硅片浸入有机溶剂(无水乙醇和丙酮)中分别超声清洗10min,然后用去离子水冲洗;2)将清洗好的硅片浸入Piranha溶液(H2SO4∶H2O2,体积比为3∶1)中煮沸1h,再用去离子水冲洗,去除表面金属杂质;3)将清洗好的硅片放入HF-AgNO3-H2O的混合溶液中反应一定时间后,硅片表面会形成一层泛有金属光泽的Ag纳米颗粒薄膜;4)将沉积有Ag纳米颗粒薄膜的硅片放入HF-H2O2-H2O的混合溶液中进行湿法刻蚀,刻蚀一定的时间后,在硅片表面就会形成纳米线;5)将刻蚀完成的硅片从混合溶液中取出,用去离子水反复冲洗几次,然后放入浓HNO3中5min左右,以彻底去除Ag粒子,即可获得硅纳米线。通过控制3)中沉积Ag粒子的混合溶液中AgNO3的浓度来控制硅纳米线的填充比,调节4)中刻蚀时间来控制纳米线的高度。
根据上述制备方法,制备出了不同结构参数的SiNWs阵列,如图7、8所示,分别为不同的刻蚀时间所制备的硅纳米线的扫描电镜截面图片和不同AgNO3浓度下形成的硅纳米线的扫描电镜图片。
图7不同刻蚀时间下制备的硅纳米线的截面图片和平面图片,(a)30s(b)1min(c)2min(d)6min(e)15min Fig.7 Scanning electron microscopy cross section images of SiNWs with different etching time,inside is the surface images of each image:(a)30s(b)1min(c)2min(d)6min(e)15min
2.2 SiNWs阵列的光学特性研究
为了研究不同结构参数下的硅纳米线阵列的光学特性,用紫外可见近红外分光光度计(UV-VIS)测试相对应的硅纳米线的反射光谱(假定A=1-R,A为吸收率,R为反射率),结果如图9所示,a、b分别为硅纳米线的反射光谱随刻蚀时间和AgNO3浓度的变化曲线。由图9(a)表明刻蚀时间为30s的时候,硅片表面的反射率在宽光谱范围内就迅速下降到23.7%,可见光范围内下降到20.32%;延长刻蚀时间至1min时,宽光谱范围内下降到12.78%,可见光范围下降到11.40%;继续延长刻蚀时间为2min时,反射率分别下降到2.78%,1.84%;当刻蚀时间增加至6min时纳米线的反射率达到最低,分别为2.34%,1.06%;而在刻蚀15min时,其反射率有所升高,分别为3.70%,2.78%。由图9(b)表明AgNO3浓度为0.010M时所制备的SiNWs的平均反射率最低,为2.34%。
图8不同AgNO3浓度下形成的硅纳米线的表面图片(a)0.005M,(b)0.010M,(c)0.015M;不同AgNO3浓度下形成的硅纳米线的截面图片(d)0.005M,(e)0.010M,(f)0.015MFig.8 Scanning electron microscopy images of SiNWs with different concentrations of AgNO3,surface images:(a)0.005M(b)0.010 M(c)0.015 M,cross section images:(d)0.005 M(e)0.010 M(f)0.015 M
图9硅纳米线反射光谱测试(a)硅纳米线的反射光谱随刻蚀时间的变化曲线,(b)硅纳米线的反射光谱随AgNO3浓度的变化曲线Fig.9(a)The reflectance spectra of SiNWs along with different etching time,(b)The reflectance spectra of SiNWs along with different concentration of AgNO3
为了解释这一现象,定义等效填充比D/P,其计算式[16]如下:
得到
其中,D/P为等效填充比,FR为在0.5μm×0.5μm区域内SiNWs的占空比,N为0.5μm×0.5μm区域内纳米线的数量,D1为0.5μm×0.5μm区域内纳米线的平均直径。
根据电镜照片,可以看出刻蚀时间小于6 min时,随着刻蚀时间的增加纳米线的长度也在增加,从而增强了陷光能力,提高了光吸收;而当刻蚀时间大于6min后,其反射率有所升高。根据上式估算出刻蚀6min、15min时所制备的纳米线对应的FR分别为0.35、0.19,计算出对应的等效D/P分别为0.67、0.48。而由理论模拟计算结果表明,当D/P小于0.7时,随着D/P的增加,纳米线的光吸收效率逐渐增加,当D/P超过0.7后,随着D/P的增加,纳米线的光吸收效率会逐渐降低。而当刻蚀时间超过6min后,其D/P随着时间的延长在逐渐减小,导致光吸收效率在逐渐降低,反射逐渐升高,即减反射性能逐渐降低,D/P减小所导致的减反性能的损失超过了纳米线长度增加所降低的反射,所以当刻蚀时间长于6min时,硅纳米线的反射会逐渐升高。
同理,对于不同AgNO3浓度下制备的SiNWs阵列,其长度一样,不同的只是填充比和直径,可以估算出AgNO3浓度为0.005M、0.010M、0.015M时所对应的FR分别为0.51、0.35、0.14,即相应的D/P分别为0.81、0.67、0.42。由理论计算结果表明,当D/P等于0.7的时候,SiNWs的吸收率最大,即反射率最小;而D/P大于或者小于0.7,吸收率均会有所降低,越接近于0.7时,吸收率越大。所以当D/P=0.67(AgNO3浓度为0.010 M)时的SiNWs的反射率最低,即吸收率最大;当D/P=0.81(AgNO3浓度为0.005M)时的SiNWs的反射率次之,当D/P=0.42(AgNO3浓度为0.015 M)时的SiNWs的反射率最高,即吸收率最低,与实验测试结果相符。
3 结论
单晶硅太阳能电池的有效光谱吸收范围为300~1100nm,文中对SiNWs阵列结构在这一光谱范围内的光吸收效率的形貌参数进行了模拟计算与优化。结果表明,SiNWs的光吸收效率随着填充比D/P的增加而呈先增加后降低的趋势,当D/P小于0.7的时候,随着D/P的增加,纳米线的光吸收效率在逐渐增加;当D/P超过0.7后,随着D/P的增加,纳米线的光吸收效率会逐渐降低;当周期P=600nm、D/P=0.7的时候,光吸收效率达到最大,为32.93%。进一步使用金属催化化学刻蚀法制备出不同结构参数的SiNWs阵列,并对其进行了表征,结果表明SiNWs阵列在有效光谱吸收范围内均有很低的反射率,当SiNWs阵列的等效填充比D/P越接近于0.7时的反射率最低,即光吸收效率最高,与理论模拟计算结果相符。另外金属催化化学刻蚀法制备SiNWs阵列,成本低廉,工艺简单,应用在硅太阳能电池上能够降低成本,同时有效提高光吸收效率,从而提高电池的光电转换效率。
摘要：为增强晶体硅太阳能电池的光利用率,提高光电转换效率,研究了硅纳米线(Silicon nanowires,SiNWs)阵列的光学特性。首先运用时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)方法对硅纳米线阵列在300~1100nm波段的吸收率进行了模拟计算,并对硅纳米线阵列的光吸收效率进行了优化计算。结果表明,当硅纳米线阵列的周期为600nm,填充比为0.7时硅纳米线阵列的光吸收效率最大,可达32.93%。然后采用金属催化化学刻蚀(Metal Assisted Chemical Etching,MACE)的方法,于室温、室压条件下在单晶硅表面制备了不同结构的硅纳米线阵列,并测试了其反射率R,并对实验结果进行了分析,表明硅纳米线阵列相对于单晶硅薄膜,其减反射增强吸收的效果明显。因此,在硅表面制备这种具有特殊形貌的微结构不仅能降低太阳电池的制造成本,同时还能大幅降低晶体硅表面的光反射,增强光吸收,提高电池的光电转换效率。
篇4：硅光电池特性实验
摘要：文章基于伏安法测电阻的基本原理，对现有硅光电池的伏安特性测量方法进行改进，利用交流电压信号和双通道示波器的X-Y信道输入实现硅光电池的伏安特性曲线快速测量与显示。
关键词：硅电池；伏安特性；示波器
中图分类号：TM914 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）32-0021-02
硅光电池产生的光伏效应由于具有光谱响应范围宽、速度快、寿命长、使用方便、性能稳定等优点而在光强辐射探测有着重要的应用。然而，由于硅光电池的光伏效应和内阻之间的伏安特性变化呈现非线性变化，使得其曲线的数据测定存在较大困难，限制了其在光电信号强度探测中的应用。因而对光电池的伏安特性研究也引起人们的重视。本文为解决这一需要提出一种使用交流信号和示波器进行硅光电池伏安特性曲线的快速、准确测量方法。
1 硅光电池的工作原理
硅光电池的工作原理是基于光伏效应。硅光电池是一个大面积的光电二极管，可视为一个半导体P-N结二极管与一个光生电流源的组合体。电路中电流关系式为：
式中：
Iph—入射光产生的由N区到P区的光生电流强度
IS—二极管反向漏电流
e—电子电量
k—玻耳兹曼常量
T—P-N结的工作热力学温度
v—结偏置电压
2 硅光电池的伏安特性曲线的改进测量
2.1 硅光电池的伏安特性曲线测量原理
如图1（a）中所示，硅光电池可视为一纯电阻和恒流源的复合体，改变负载RL就可得到不同的电压和电流值，这些电流与电压的关系曲线称为硅光电池的伏安特性曲线。这种方法对于内阻变化的硅光电池测量存在着不利因素：（1）费时较长，需要使用电压表和电流表连续多点测量，然后在记录纸上通过描点、连线来获得特性曲线。（2）因硅光电池内阻与负载、光照强度等均有关，参数复杂，伏安特性曲线只能近似获得某种情况下的曲线。为此，如何实现快速、准确测量成为该实验的改进方向，改进方案如下。
2.2 测量硅光电池伏安特性曲线方法的改进
（a） （b）
图1 硅光电池伏安特性曲线测量原理示意图
如图1（b）所示，在一定光强照射下，硅光电池将产生光电压U1，与一极性相反、大小可调的电源相接。当外电源E的电压与光电池电压U1刚好相等时，回路中电流将为零，即串联的可变电阻上电压（U2=IR）为零，此时即可得到的光电池的开路电压Uoc；将电源E的电压逐渐由大减小到零，此时即可得到负载一定情况下的硅光电池伏安特性曲线，但实验数据的测量还需手动测量与记录，且非理想电压表U1、U2仍然存在电流分流的影响，且不能获得方向电压情况下的伏安特性参数。为此，在此基础上，采用示波器和正弦交流信号代替电压表和可调电源进行改进，可实现测量的快速、自动化显示与测量。
2.3 基于示波器和交流信号的硅光电池的伏安特性曲线测量
实验的设计原理如下：采用变压器TR1的次级线圈产生的50Hz交流电压作为示波器的扫描信号，使硅光电池两端获得一个变化的电压U，随着扫描电压的变化，回路中通过低值电流取样电阻R0（电阻箱的精密电阻）的电流I也随之变化。因示波器的信号端的输入阻抗很高，可近似视为开路，故电流I全部流经取样电阻。而其两端的电压与I成正比，将此电压送到示波器的Y2输入端，则显示屏Y轴方向上就显示流过取样电阻R0的电流大小变化讯号。再将光电池两端的电压U加到示波器的X偏向板上，示波管的显示屏上就出现光电池的伏安特性曲线，其电路原理如图2（a）所示。
（a） （b）
图2 使用示波器测硅光电池伏安特性曲线示意图
在光照一定的情况下，当扫描电压为零时，由于回路中存在电流，故取样电阻R0上面有一个电压降，所以这时光电池两端的电压U并不为零，而是大于零。这就给出特性曲线上的a点，如图2（b）中所示。在扫描电压正半周时，当电压由零逐渐增大，光电池两端电压U也逐渐增大，电流
逐渐减小，在扫描电压增大到刚好使
时，回路中电流I就为零，这对应特性曲线上的b点，显然，这时扫描电压就等于光电池两端电压Uo，也就是开路电压Uoc。当扫描电压继续增大，则光电池两端电压U大于Uoc，，回路中电流I变为负值（反
向），这对应特性曲线上的bc段。
由以上分析可见，扫描电压的峰值应略大于所测光电池可能的最大开路电压（Uoc）。例如单片光电池的可能最大开路电压为0.6V，我们就选扫描电压的峰值为0.7V（有效值约为0.5V）；在负半周，扫描电压和R0上的电压方向相反，所以随着扫描电压的增大，光电池两端电压逐渐减小，当扫描电压增大到刚好和R0上的电压相抵消，则U=0，对应特性曲线上的d点，这时的电流显然就是短路电流Isc。扫描电压继续增大，U变为负值，这对应特性曲线上de段。
3 实验测量结果的分析与讨论
通过对示波器上的数据进行测量和读取后，用origin软件进行处理后得到如图3所示的硅光电电池伏安特性曲线。其中，Y轴表示的是取样电阻上的电压，对应的电流I=U2/R0；X轴上表示的是硅光电池两端的电压变化。从图中可以看出实验曲线与硅光电池的伏安特性曲线图2（b）中曲线变化特征相同，达到了预期目的。
图3 光电池伏安特性曲线扫描曲线示意图
4 结语
本实验的改进方案可实现快速测量硅光电池的伏安特性曲线与显示，也可以对二极管、固定电阻等的伏安特性快速测定，具有直观、快捷的优点。若将所测数据经A/D转换后经单片机系统进行数据处理可以实现测量的智能化和自动化。
参考文献
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[2] 宋爱琴.硅光电池特性的研究[J].实验室科学，2011，（4）：102-104.
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[4] 周朕，卢佃清，史林兴.硅光电池特性研究[J].实验室研究与探索，2011，（11）：36-39.
篇5：掺杂纳米硅薄膜的生长特性
采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法成功的沉积出掺杂(主要是磷、硼)纳米硅薄膜.探讨了各种生长工艺条件对掺杂纳米硅薄膜的.结构与性能的影响及其规律.利用高分辨电镜(HREM)、Raman散射等手段对掺入不同杂质后的纳米硅薄膜的微结构进行初步研究,并从实验和理论上对掺杂纳米硅薄膜的生长特性进行了探讨.得出掺杂纳米硅薄膜具有与掺杂非晶硅薄膜和掺杂微晶硅薄膜不同的生长特性,即杂质原子绝大部分是非活性的,只有很少一部分在薄膜中起施主作用.大部分非活性的杂质原子存在于晶粒间界.
作 者：王金良 徐刚毅 王天民 作者单位：北京航空航天大学,理学院,北京,100083 刊 名：北京航空航天大学学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS 年，卷(期)：2002 28(2) 分类号：O484.1 关键词：硅膜 混合物 生长特性★ 纳米科技作文
★ 神奇的纳米教案
★ 纳米结构及其自旋量子态调控的前沿进展
★ 阅读理解及答案：纳米卫星
★ 退火对ZnO薄膜结构及发光特性的影响
★ 纳米碳管在现代汽车工业上的应用
★ 假如我成了纳米医生作文
★ 基于C60结构的金纳米粒子合成物的非线性折射与光限幅
★ 细胞色素c氧化酶固态薄膜电子传递特性与可擦写纳米存储器
篇6：硅光电池特性实验
下面我将从三个方面介绍信息化技术在太阳能电池伏安特性测试实验中的具体应用。在整个教学过程中,分为教学准备、教学环节设置及教学实施的设计三部分。
一、教学准备
教学活动的有效进行,课前准备很重要。其中需要备学生、备设备、备资料。
1. 备学生。
“体验式”教学模式是我校的一个教学特点。整个教学以学生为主,改变传统的课堂教学模式,激发学生学习的热情,引导学生自主学习、探究学习、合作学习,打造高效课堂,提高教学质量。为此,在课前我进行学生调研,根据他们学习能力的差异进行分组,每3人一组,每组设一名组长,并将分组情况发布于蓝墨云班课网络教学平台上。同时让学生登录蓝墨云班课网络教学平台下载学习任务书,并按照学习任务书要求进行在课前预习知识测试及实验电路方案设计。教师通过蓝墨云班课网络教学平台掌握学生课前知识测试情况,集中解决学生疑问,并辅导学生进行实验电路方案设计。
2. 备设备。
实验室配置了多媒体展示台、网络、电脑及光伏发电实验台。在课前先对实验室和实验设备进行整理,确保设备正常运行,为后续教学的正常开展保驾护航。
3. 备资料。
为实现“体验式”教学,我在课前录制了教学视频,制作了教学课件、仿真教学软件;在蓝墨云班课网络教学平台上创建可班群和班空间,并上传了与本课题相关的学习资料、视频、测试试题等,让学生在课前对本项目的教学内容有个初步的理解。
二、教学环节
在本项目的教学中,我设置了情景创设情感体验、任务引领探究体验、总结评价升华体验、拓展探究延伸体验四个环节。采用任务驱动法、情景教学法,自主学习法、分组合作法,以工作任务为主线,教师和学生两个方向,4个课时,来开展该项目的学习,借助于教学视频和仿真软件突出教学重点;在教师的引导下,分组合作突破教学难点。采用过程性评价和总结性评价,对学生进行总体评价。
三、教学实施
在情景创设情感体验环节中,通过播放太阳能生活运用视频短片,激发学生对太阳能电池的学习兴趣,引出本项目学习任务。结合生活实例和教学内容,把本项目分为两个任务,分别为任务一:测试晴天状态太阳能电池板负载特性;任务二:测试阴天状态太阳能电池板负载特性。在实施任务时,学生以小组为单位,分组协作完成实验任务。
在任务引领探究体验环节中,为完成实验任务一,根据学生课前设计的电路图,结合实际操作,引导学生完成实验,并明确教学目标、教学重点和难点。
为完成实验任务二,学生利用实验设备中的投光灯模拟晴天状态,根据学习任务书要求,完成电路测试和数据记录,透过实验数据,分析太阳能电池伏安特性,绘制曲线图,我组织学生进行成果展示,归纳太阳能电池伏安特性,加强学生对教学内容的理解及运用,并应用蓝墨云班课网络教学平台完成课堂反馈练习,从而突破教学难点。
在整个教学过程中,通过情境教学法,吸引学生注意力,激发学生的好奇心和求知欲望;通过任务驱动法,让学生主动参与到学习中来。坚持以学生自学独立操作为主,蓝墨云班课网络教学平台、教学课件、教学视频、仿真软件为辅,根据学生实际掌握情况,全局把握整个课堂进程,帮助学生突破教学重点和难点,提高学习效率,从而实现“做中教、做中学”。
在总结评价升华体验环节中,我播放学生在实验过程中拍摄视频,总结视频中出现的不当之处,帮助学生规范操作,牢记实验注意事项,进一步实现本项目的教学目标。
在拓展探究延伸体验环节中,加强学习太阳能电池伏安特性的基础上,结合后续教学内容,进行拓展探究:设计一个太阳能电池使用的案例并完成课后问卷调查。学生将设计方案网络教学平台进行分享展示,我组织讨论设计方案的可行性,为后续教学作铺垫。同时分析课后问卷调查,改善今后的实验项目教学。
四、课后反思方面
在本项目的实验项目教学活动中,我的设计特色主要有:1.通过视频短片展示生活实例,引导学生进入学习主题;2.通过制作的视频资料、自主开发的仿真实验室,使实验电路的安装与调试更有章可循,有效化解教学重难点;3.通过课堂教学中拍摄学生操作,使教学回放成为可能,有利于师生评价,进一步规范学生操作;4.网络资源的有效利用,加大了课堂教学密度,将课堂教学延伸到课外。