太阳能利用中太阳位置算法研究
太 阳能 利 用 中太 阳位 置 算 法研 究
长 治供 电分公司 ● 申少青 北 京工业大学环境与能源工程学 院 ■ 杜春旭 王普 中国机械工业信息研究 院 一 郭丽军
摘
要 ：介绍了几种典型计算太阳位 置算法，通过分析 比较 ，总结出各种算法的特点。最后，对于不同
的太阳能热发电系统 ，给 出推荐算法。 关键 词 ：太阳能；太 阳位置 ；方位 角；高度 角
一
引 言
当前 ，化石燃料 的大量使用对环境的不利影
因以及单纯的开环控制完全可满足 目前的高精度
跟踪 要 求 ，太 阳能 聚 光热 发 电 系 统 的跟 踪 控 制 趋 向于 开 环 控制 技 术 【 无 论 是 开环 控 制 或开 、 。 闭环 相结 合 的 方式 ， 离 不开 太 阳位 置 的 计算 。 用太 均 利
响 以及 急需 减 小这 种 破 坏性 影 响 的需 求使 得 可再 生能 源 利 用 再 次 被 高 度 关 注…。在 可 再 生 能 源 利 用方 面 ，太 阳能 是最 丰 富 的 能 源 。但 是 ，到 达 地 球 表 面 的 太 阳辐 射 功 率 密度 很 低 ，使其 很 难 被 提
阳位置算法 ， 计算出太阳高度角 、 方位角 ， 然后结 合太阳能聚光装置各 自的跟踪角计算公式 ，便可
实 现 聚光 装置 的跟 踪 聚光 功能 。
取做功 ，并在工作流体中获得合适 的温度［。因 ２ ］
此 ，必 须 进 行 光学 聚 光 。利 用 光 学聚 光 技 术 的太 阳能 热 发 电 系统 将 是 未来 可 再 生 能源 供 应 的主 力
二 太阳位置算法
太阳位置算法在 太阳能聚光热发电系统 中非 常重要 ， 是快速又具有一定精度的简化算法 ， 可直
接 装 载到 廉价 的微 型 计 算 机 中 ，使 太 阳能 热 发 电 装 置 的跟 踪 控 制 系统 经 济实 用 。 太 阳 位置 的计 算 在天 文 学领 域 早 已 存在 ，有 非常 复 杂 的天 文算 法 ，如 文献 【】 太 阳作 为天 体 ６就 中 的一 员 ， 出 了复杂 庞 大 的位 置计 算 方法 。 该 给 但
军。目前主要 的大规模太阳能 聚光热 发电系统有
塔 式 、碟 式 、槽 式 、线 性 菲 涅 耳 式 等 【。这 些聚 引 光 装 置 需 要 以 一 定 的 精 度 对 太 阳进 行 实 时 跟踪 ，
例 如 ， 光 比为 １０ 的塔 式 系统 ， 要 约 ３５ａ ｓ 聚 ００ 需 ．ｒｄ （．５ 。的 跟 踪精 度 ， ００ ８） 而槽 式 系统 的跟 踪 精 度 则相
对 较 低 ，可 取 ０５ Ｉ。 ．ｏ
从控 制 方 式来 讲 ，聚光 装 置 的 跟踪 控 制 又可 分 为 开环 控 制 、 闭环 控制 以及开 环 跟 踪 、 闭环 校 正 相 结 合 的控 制 方式 。因 为单 纯 的 闭 环控 制 需 要 高
精 度 的太 阳位置 传 感 器 ，
无 法应 对 多云 、 且 阴天 等
算法并不适用于太阳能跟踪控制的利用 ，首先是 坐标 系不同， 天文算法更倾向于天球坐标系 ， 而太
阳能利 用 倾 向于地 平 坐 标 系 ；其 次 是对 太 阳 位置 计 算结 果 的描 述 不 同 ， 文 学一 般 用视 赤经 、 赤 天 视
一
天气情况 ， 以目前常用另外两种 。 所 基于成本的原
— — —
Ｓ Ａ Ｅ ＯＬ Ｒ ＮＥＲ ＧＹ７ ２ １ ／０ ２
纬 、 差 、 气 差 等参 数 描述 ， 阳能 利用 中一般 时 蒙 太 用 高度 角 、方位 角 给 出 ；最 重 要 的是 天 文 算法 复
由式 （） ３可 知 ，太 阳赤 纬角 、太 阳时 角的 １～（）
计算与太阳位置的计算密切相关 ，其估算精度直 接影响太 阳位置 的计算精度 ， 所以， 各种太阳位置
算 法 也就 基 于这 两 项参 数 给 出相 应 的计 算 方 法 。
杂、 运算缓慢 ， 不利于在微控制器 中的移植 。 最精
确 的太 阳位 置 值 一般 由当地 每 年 的 《 文 年 历 天 给 出 ， 精 确到 ０１ 秒 （． ０２ ７ 。。文献 ［】 出 可 ．弧 Ｏ０ ０ ７７） ０ ７给 了 利用 天 文年 历 计算 太 阳 高度 角 、 位 角 的方 法 ， 方 可 作 为太 阳位 置 的精 确值 对 太 阳位 置 的快 速算 法
进 行精 度 分 析 。本 文 主 要研 究 太 阳能 利 用 中的快
三 一 般 太 阳位 置 算 法
应 该说 ，在 太 阳能 利 用 中最 先 给 出简单 的 太
阳位 置算 法 的 是 １６ 年 Ｃ ｏ ｅ 的文 献 『，该 文 首 ９９ ｏ ｐｒ ８ ］ 先 利 用式 （） 为 太 阳 赤纬 角 的近 似计 算 方 程 。 ４作
速 太 阳位 置算 法 。 随 着太 阳能 的开 发 利 用 ，特 别 是太 阳能 聚光 热 发 电技 术发 展 ， 简单 、 速 的太 阳位 置 算 法也 在 快 不 断 的发 展 ，总 体上 可 分 为低 精 度 、高 精 度两 类 ， 分 界 点 为 ０Ｏ 。 ．ｌ。无 论 算法 精 度 的高 低 ，最 终均 需
利 用太 阳赤 纬 角 、 当地太 阳时 角 以及 当地 纬度 计
５ ２ ． ｓ （ ｔ． ４ ｎ ＝ ３ ５ｉ ２ ｘ２ ＋ ） ４ ｎｒ ８
…
（） ４
式 中 ， 是所 求 日期在 一年 中 的 日子 数 ， 某 ｎ 如 年 １ １日，ｎ ｌ ２月 ３ 月 ＝ ；１ １日，ｎ ３ ５ ＝ ６ 。然后 利 用 式 （） 算 太 阳时 角 。 ５计
算太 阳视位置 的地平坐标（ 高度角、方位 角） 。图 １
为基 于 地 平坐 标 系 的太 阳 位置 表 示 示意 图 。
！ｉ ５（ ｓ睾一 ｎ
（ ５ ）
９
式中， 为从日出到 日 落的时长， ＝ 用 素
ａｃｏ（ｔｎ ｎ ｒｃｓ－ａ＆ａ 计 算 。 为 日出 后的 时 间；∞午 时
为 零 ，上 午 为正 。Ｃｏｐｒ ｏ ｅ 算法 虽 然简 单 ，但 在 利 用 计 算 机编 程 计 算 时并 不 适 用 ，因为 值 不 易 确
－
南
、 、 ＼ ／北
图 １太 阳位置表示示意图
定 ，若按 每 天 １ 时 为午 时 计 算 ，精 度 较低 。针 对 ２ 上 诉 问题 ，Ｄｕ ｅ ｌ ｆ 在文 献 ［】 ９中分 别 引用 Ｃ ｏｅ 在 ｏ ｐｒ １６ 年提 出的太 阳赤纬 角 公 式 ￣ ｗ ｉｉ 在 １７ ９９ ｎ ｈｌｅ ｌｒ ９ ９
年 提 出 的 时 差 Ｅ公 式 计 算 太 阳 位 置 ，本 文 简 称
Ｄ ｆｅ 法 。 算 法应 用 最 为广 泛 ， 众 多文 献 引 ｕ 算 ｌ 该 被 用 ，可 直接 利 用 当地 标 准 时 间计 算 ，编程 工 作 量 小 ， 别适 用 于 内存 容 量较 小 的微 型 控 制器 。 要 特 主 计 算 公 式为 （）（） ７。 ４，６～（） ， Ｄｕ 算法 首先利 用式（） 某一经 度地 区的 所ｅ ６计算 真 太 阳时 （ ｎ，其 中当地标 准时 间用 ａｉ 示 。 ｍｉ） ｎｎ表
＝
由文献 ［］ ５可知 ，在 太 阳 能应 用 工程 中 ，太 阳 方位 角一般 由 中南 算起 ，即午 时 为 ０ ，向西为 正 ， 。
向 东为 负 ， 域 为 一 ８ 。 ８ 。 式（） ３为 太 阳 值 １０ ～１０ ， １～（）
当地 标 准时 间 ＋ ４Ｌ — ） （ 厶
．‘ ， ） （ ６
位 置地 平 坐 标计 算 通 用公 式 。
ｓ ａ＝ ｉｑ ｉ６ ｃ ｓ ｃ ｓ ｓ９ ｉ ｎ ｓ ￣ｎ ＋ ｏ ￣ ｏ ＆ｏ ｏ ｎｓ ｐ （） １
Ｃ Ｓ ｎｏ Ｏ ＆ｉ ｔ
ｓｎ ｓｎ ￣ｓｎ ｉ ａ ｉ ｑ －ｉ ６ －
其 中 ，Ｌ 为 制 定 标 准 时 间 采 用 的 标 准经 度 。 ， ｍｉ； ｎ 为 当地 经 度 ，ｍｉ。 ｎ
ｓ ７ ＿ ｉ ：＿ ｎ ＿
（） ２ （） ３
式（） ±选 取 规则 为 东半 球 取 负 号 ，西 半 球 ６中
取正号。 由式（） ６可知转换过程 中考虑 了两项修正 ，
第一 项 Ｅ是地 球 绕 日公转 时 进动 和 转 速 变化 而 产
ＣＳ ＝ Ｏ ］ ———＿ ／
ＣＯＳ｛ ＣＯＳ ３ ￣
式中 ， 为太 阳高度角 ｙ 为太阳方位角； 为
太 阳 赤纬 角 ；∞为 太 阳 时角 ； 为 当地 纬 度 。
生 的修 正 ，称 为 时差 （ ｎ，可按 式 （） 算 ： ｍｉ） ７计
Ｅ＝ ．７ ｉ２ ７５ ｃ ｓ ９８ ｓ Ｂ－ ．３ ｏ Ｂ－１５ ｉＢ ｎ ．ｓ ｎ （） ７
—
—
—
卜一
ＳＯＩ ． ＡＲ ＮＥ Ｅ ＲＧＹ ／０１ ７２ ２
对 于上述几种 高精度算法 ，在实 际利 用时要 想
保 证精度 ， 算法的输入 应有严格 的要 求 ， 对 如时钟误 差应小于０ ｓ 当地经纬 度输入误差 应
小于０ ０ 。 相 ．， ２ ． １， ０
【 】 ｗ ｒ： ｏ ｅＷ ｉ ｙ＆ Ｓ ｎ ， ０ ６１ — ２ ． Ｍ ． Ｎｅ Ｙｏｋ Ｊ ｎ ｌ ｅ ｏ ｓ２ ０ ：４ ２ 【］ ｅｕ ． ｔｏ ｏ ｃ ｌｏ ｔｍｓＭ ］Ｗ ｉｍａ ｎＢｅｌ ９ ８ ６ Ｍ ｅ ｓＪ ｒｎ ｍｉａ ａｇ ｒｈ ［ ． ｌ ｎ — ｌ１ ９ ． Ａｓ ｌ ｉ ｌ ，
［ 杜春 旭， ７ 】 王普， 马重芳， ． 文测量 简历精确 计算 太 阳位 置 等 用天
的 方 法 【］ 再 生 能 源 ， ０ ０ ２ （） ５— ８ ． Ｊ＿ 可 ２ １ ， ８３ ： ８ ８ ［］Ｃ ｏ ｅ Ｔｈ ｂ ｏｐｉｎｏ ｄａｉｎｉ ｏａ ｔｌ［］Ｓ ｌｒ ８ ｏ ｐ ｒ Ｉ ｅａ ｓ ｒｔ ｆ ａ ｉｔ ｓ ｌｒ ｉｓＪ． ｏａ Ｐ． ｏ ｒ ｏ ｎ ｓｌ Ｅ ｅｇ ， ９ ９ １ （） ３ ｎ ｒｙ １６ ， ２３ ： ３— ３ ６ ３ ４． ［】 ｕ ｅ Ｂｅｋ ｎ Ｓ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｆｈ ｒ ｌｐｏ ｅｓｓ ９ Ｄ ｆ Ａ， ｃ ｍａ Ｗ Ａ． ｏａ ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｔｅｍａ ｒｃ ｓｅ ｌ Ｊ ｒ ｉ ｏ
［ 】 ｗ ｒ： ｏ ｅＷ ｉ ｙ＆ Ｓ ｎ ｎ ， ９ ０８— ２ ． Ｍ ． Ｎｅ Ｙｏｋ Ｊ ｎ ｌ ｅ ｏ ｓ ｃ １８： Ｉ ８
当于地球表面的 １０ １ｍ距离。 五 结 论
太 阳位 置 计 算在 太 阳 能 聚光 热 发 电 中非 常 重
要， 特别 是在 实 时仿 真 与跟 踪控 制 方面 。 本文 对 太
［０ Ｓ ｅ ｃｒ ． ｏ ｒ ｒ ｅ ｅ ｐｅｅ ｔｔ ｎｏ ｅ ｏｉｏ ｆｈ １ 】 ｐ ｎ ｅ Ｗ Ｆ ｕｉ ｒ ｓ ｅ ｒｓｎａｉ ｆｈ ｓ ｉｎｏ ｅ Ｊ ｅ ｓｉ ｒ ｏ ｔ ｐ ｔ ｔ
ｓｎＪ． ｅ ｃ ， ９ １ ２５：７ ． ｕ ［］Ｓ ａ ｈ １ ７ ， （）１ ２ ｒ
［１ Ｓｉｅ Ｓ ｌ ｅｇ ｎ ａ ｎａｓ ｄｄ ｓ ｎｗｉ ｏ ｕｅ １ ］ ｔ Ｂ． ｏａ ｅ ｒｙｆ ｄ ｍｅ ｔｌａ ｅｉ ： ｔ ｃ ｍｐ ｔｒ ｎＷ ｒ ｎ ｕ ｎ ｇ ｈ ａｐｉａ ｏ ｓＭ ］Ｊｈ ｉ ｙ＆ Ｓ ｎ ｃ １８ ：８ — ６ ． ｐ ｌ ｔ ｎ ［ ．ｏ ｎＷ ｌ ｃｉ ｅ ｏ ｓＩ ． ９ ５３ ｎ ９
阳能利 用 中有关 太 阳位置 计算 的文献进 行 了分析 研 究 与分 类 ，重 点介 绍 了 ５ 典型 的 一般 算法 与 ５ 种 种 典型 的 高精 度算 法 。 通过 分 析 比较 可知 ， 一般 算 法 中 ，Ｓ ｅｃｒ ｐｎｅ 算法 从精 度 与编 程 复杂 性 方面 优于 其
［２ Ｌ ｍｍ Ａ ｅ ｎ ｌｔ ｘ ｒｓｉｎｆｒｈ ｑ ａｉｎｏ ｍｅ １］ ａ ＬＯ． ｎ ｗ ａ ａｙｉ ｅ ｐｅ ｓ ｏ ｅｅ ｕ ｔ ｆ ｉ ｃ ｏ ｔ ｏ ｔ ［】 ｏａ ｅｇ ， ９ １ ２ （） ６ ． Ｊ＿ ｌ Ｅｎ
ｒ ｙ １ ８ ， ６５ ： ５ Ｓ ｒ ４
［３ Ｂｏ ｒｅ Ｉ ｒ ｖｍｅ ｔｎｓｌ ｅｌ ａｉｎｃ ｍｐ ｔｔ ｎＪ． １ 】 ｕｇ ｓＢ．ｍｐｏ ｅ ｎ ｏａ ｄ ｃｉ ｔ ｏ ｕａｉ ［ ｉ ｒ ｎ ｏ ｏ ］
Ｓ ｌ ｅｇ ， ９ ５ ３ （） ６ — ３ ９ ｏａ Ｅｎｒ ｙ １ ８ ， ５４ ： ７ ｒ ３ ６．
［４ 杜春 旭， １］ 王普， 马重芳 ， 一 种 高精度 太 阳位 置算 法【 ． 源 等． Ｊ能 ］
工 程 ， ０ ０ ２４１— ４ ． ２ １， ： ４
他４ 种。对于高精度算法 ， Ｐ Ｓ Ａ算法精度最高 ， 有
效年 限长 ， 合于 作 为标 准或 有计 算机 作为 主机 的 适 控 制 系统 ，Ｐ Ａ算 法 更适 合 于微 控制 器 的 应用 。 Ｓ
参考 文献
【】 ｍａ ｈ ， ｒｎ ｕ ｌ ， ｖｒ ｄ ，ｔ １Ｃ ｎｒｌ ｆ ｏａ １ Ｃａ ｃ ｏＥ Ｆ Ｂｅｅ ｇ ｅ Ａｌａａ ｏＩ ｅ ． ｏ ｔ ｌｒ Ｍ ａ ａｏ ｓ
ｐ ｗｅ ｙ ｔｍｓａｓ ｒｅ ［ ． ｒｃ ｅ ｉｇ ｆｈ ｔ ｎｅｎ ｔ ｎ ｌ ｏ ｒｓ ｓ ｅ ： ｕｖ ｙＡ］Ｐ ｏ ｅ ｄｎ ｓ ｅ９ｈＩｔｒ ａｉ ａ ｏ ｔ ｏ Ｓ ｍｐ ｓｕ ｏ ｎ ｍｉｓ ｎ ｎｒｌ ｆ ｒｃｓ ｙｔｍｓ ｙ ｏｉｍ ｎＤｙ ａ ｃ ｄＣｏ ｔ ｏｅｓ ｓ ａ ｏｏ Ｐ Ｓ ｅ （ ＤＹＣＯＰ Ｓ
［５ Ｗ ａｒｖ ｎＲ． ｌｃｌｔ ｇｔｅ ｏｉｏ ｆ ｅｓｎＪ． ｏａ ｅｇ ， １ ］ ｌ ａｅ Ｃａ ｕａ ｎ ｓ ｎｏ ｔ ［ Ｓ ｌ Ｅｎｒｙ ｉ ｈ ｐ ｔ ｉ ｈ ｕ ］ ｒ
１ ７ ， ０５ ：９ ９ ８ ２ （）３ ３— ３ ７ ９． ［６ Ｗ ａｒｖ ｎＲ．ｒ ｔｍ［ ． ｏａ ｅｇ ， ９ ９ ２ （） ９ ． １ ］ ｌａ ｅ Ｅｒ ｕ Ｊ Ｓ ｌ Ｅｎｒｙ １７ ， ２２ ： ５ ａ ］ ｒ １ ［７ Ａｒｈ ｒ Ｃｏ １ ］ ｃ ｅ Ｂ． ｍｍｅ ｔｏ Ｃａｃ ｌｔ ｇ ｈ ｏｉｏ ｆ ｅｓｎ Ｃ ｎｓ ｎ“ ｌ ｕａｉ ｅ ｓｉｎｏ ” ｎｔ ｐ ｔ ｈ ｔ ｕ
［］ ｏａ ｅｇ ， ９ ０ ２ （） １ Ｊ． ｌｒ Ｓ Ｅｎ ｒｙ １ ８ ， ５１： ． ９ ［８ Ｍｕｒ ． ｍｍｅｔ ｎ “ ｅ ｆｅｔ ｆ ｔ ｓｈ ｒ ｆ ｃｉｎ １ 】 ｉＬ Ｒ Ｃｏ ｎｓ ｏ Ｔｈ ｆｃ ａｍｏ ｐ ｅｉ ｒ ｒ ｔ ｅ ｏ ｃｅ ａ ｏ ｏ ｔｅ ｏａ ｚｍｕｈ ［ ． ｏａ ｎ ｒｙ １ ８ ， Ｏ３：９ ． ｎ ｌ ａ ｉ ｔ”Ｊ Ｓ ｌ Ｅ ｅｇ ， ９ ３ ３ （） ５ ｈ ｓｒ 】 ｒ ２ 【９ Ｗ ｉ ｉｓｎＢＪ Ａｎｉ ｒｖ ｄＦ Ｔ １ ］ ｌ ｎｏ ． ｋ ｍｐｏ ｅ ＯＲ ＲＡＮ ｒｇａ ｒ ｅ ａ ｉ ｐｏ ｒ ｆ ｐｄ ｍ ｏ ｔ ｒ ｈ ｃ ｃ ｌ
ｔ ｎｏ ｔｅｓｌ ｐ ｓｉｎＪ． ｏａＥｎｒｙ １８ ， ７ １：７—６ ． ｌ ａ ｕａｉ ｆ ｏａ ｏｉｏ ［ Ｓ ｌ ｏ ｈ ｒ ｔ ］ ｒ ｅｇ ， ９ １２ （） ６ ８ 【０ Ｗ ｉ ｎｏ ． ｈ ｆｃ ｆ ｔ ｓｈ ｒ ｆａｔ ｎｏ ｅ ｏａ ２ 】 ｌ ｓｎＢ ＪＴ ｅｅ ｅｔ ｍｏｐ ｅｉ ｒ ｒｃ ｏ ｎｔ ｌ ｉ ｋ ｆ ｏａ ｃｅ ｉ ｈｓｒ ａｉ ｔ ［ ． ｏａ ｎ ｒｙ １８ ， ０３ ：９ ． ｚｍｕｈＪ Ｓ ｌｒ ｅｇ ， ９ ３ ３ （）２ ５ ］ Ｅ ［１ ｌｉ ａｓｙＪ ．ｈ ａＶ ｎ ｍｉａａｎ ｎｃ ａｇｒｈ ｆｒ ｐｒｘｍａｅ ２ ］ ｌ ｈ ｋ Ｊ ｅ ｓｏ ｏ ｃｌ ｉａａ’ ｌｏ ｔｍ ｏａ ｐ ｉ ｔ Ｖ ｅｌ Ｔ ｌ ｓ ｉ ｏ
２ １ ） ， ｅｇｕ ２ １ ：０ ０ ０ ［ Ｂ ｌｉｍ， ０ ０８ ９— ８ ０ Ｃ］ １． ［】 ｉｔｒ ， ｉｍａ ｎＲ Ｌ Ｖａ ｔ ｌＬ Ｌ． ｏａ ｏ ｒ ｌｎｓ ２ Ｗ ｎｅ Ｊ Ｓ ｚ ｎ ， ｎ ｌ Ｓ ｌｒ ｗｅ ａ ｔ： Ｃ Ｈｕ ｐ ｐ ｆｎ ａ ｎａｓｔｃ ｎ ｌｇ ，ｙ ｔｍｓｅ ｏ ｏ ｃ 【 ．ｅｌ ：ｐ ｎ ｅ一 ｕ ｄｍｅ ｔｌ，ｅｈ ｏｏ ｙ ｓ ｓ ｅ ，ｃ ｎ ｍｉｓ Ｍ］ ｒｎＳ ｒ ｇ ｒ Ｂ ｉ ｉ
Ｖｅｌｇ １９ ：７ — ８ ． ｒａ ， ９ １１ ３
ｓｌ ｏｉｏ （９ ０２ ５ ） ］ ｏａ ｎｒｙ １８ ，０３： ７— ２ ５ ｏａ ｐ ｓ ｎ１ ５－０ ｏ［ ． ｌ Ｅ ｅｇ ，９ ８４ （） ２ ｒ ｉ ｔ ＪＳ ｒ ２ ３．
［２ Ｂｌ ｃ ｒ ｌ ， ａｃ ｎＰ ｄｌ ， ｏ ｅ ｏａａｌ ｅ ． ２ ］ ａ ｏＭｕｉ Ａｌ ｏ ａｉａＤ Ｃ Ｌ ｐ ａ ｒｔｌ Ｔ， ａ ｎ ｅＭ ｒ ｌ Ｍ ａ ｔ １
［】Ｋａｏ ｉｏ Ｓ ｌｒｔｅｍａ ｏｌｃｏｓａ ｄ ａ ｐｉａｉｎ ［］ ３ ｌｇｒｕＳ Ａ．ｏａ ｒ ｌ ｌ ｔｒ ｎ ｐ ｌ ｔ ｓＪ． ｈ ｃ ｅ ｃ ｏ Ｅ ｅｇ ｎ ｏ ｕ ｔ ｎＳ ｉｎ ｅ２ ０ ， ０３：３ ｎ ｒｙａ ｄＣ ｍｂ ｓｏ ｃｅ ｃ， ０ ４ ３ （） ２ ５ ｉ ２ １— ９ ． ［］ ｎ ｌＬ Ｌ， ｌｅ ｒｎ ｔ Ｆ． ｏａ ｅｍａ ｏ ｒｓｓｅ ４ Ｖａ ｔ ｌ Ｈｉ ｂａ ｄ Ｈｕ ｄ Ａ Ｓ ｌｒｔ ｒ ｌ ｗｅ ｙ ｔｍ ｈ ｐ ｂ ｓｄｏ ｐｉａｔａ ｓ ｓｉｎＪ． ｏａ Ｅ ｅｇ ， ９ ６ １（） １ ９ ａｅ ｎｏ ｔ ｌｒｎ ｍｉｓ ［］Ｓ ｌ ｎ ｒｙ １ ７ ， ８ １： —３ ． ｃ ｏ ｒ ３
Ｃ ｍｐ ｔ ｇ ｈ ｏａ ｖ ｃｏ［］ ｏａ Ｅ ｅｇ ， ０ １７ （） ３ —４ １ ｏ ｕ ｎ ｔｅｓｌ ｅｔｒＪ． ｌ ｎ ｒｙ ２ ０ ，０ ５： １ ４ ． ｉ ｒ Ｓ ｒ ４ ［３ Ｒｅ ａ ， ｄｅｓ Ｓ
ｌｒ ｏｉｏ ｇ ｒ ｈ ｆｒｓｌ ｄａｉｎ ２ 】 ｄ Ａｎ ｒａ ｏａ ｓｔ ｎａ ｏｉ ｍ ｏａ ｒ ｉｔ Ｉ Ａ． ｐ ｉ ｌ ｔ ｏ ｒ ａ ｏ ａ ｐｉａｉｎ ［］ ｏａ ｎ ｒｙ ２ ０ ， ６５： ７ ｐ ｌ ｔ ｓ ． ｌ Ｅ ｅｇ ， ０ ４ ７ （）５ ７— ５ ９ ｃ ｏ ＪＳ ｒ ８． ［４ Ｒｏ ｅ ｏＧｒｎ ． ｌｏｉ ｍ ｒｈ ｏ ｕａｉｎｏ ｈ ｌ ２ ］ ｂ ￣ ｅ ａ Ａｎａｇ ｒ ｈ ｆ ｔｅｃｍｐ ｔｔ ｆｔｅｓ ａ ｔ ｏ ｏ ｏｒ
【 Ｄ ｆｅ ， ｅｋ ａ Ａ Ｓｌ ｇ ｅｒ ｇ ｆ ｅ ａｐｏｅ ｅ ５ ｕ Ａ Ｂ ｃ ｎ ］ ｌ Ｊ ｍ Ｗ ．ｏ ｅ ｉ ｅ ｎ ｔ ｒ ｌｒｃｓ ｓ ｒ ａ ｎ ｎ ｉ ｏｈ ｍ ｓ
ｐｓｉｎＪＳ ｌ ｎｒｙ ２０ ，２５：６ ４０ 圃 殂 ｏｉｏ ［．ｏ Ｅ ｅｇ ，０ ８８（） ２— ７ ． ｔ ］ ａ ｒ ４
（ 第 １ 页） 接 ０
图 １ 为 在不 同温 度下 沉 积 ａＳ： 膜 的带 隙 ５ —ｉ Ｈ薄 宽 度与 薄膜 沉 积温 度（）］ ａ 以及Ｈ含 量 （） 间 的关 ｂ 之
系 。从 图 ｌ 以看 出 ，调节 沉积 温 度或 膜 内的 Ｈ ５可
此处仅针对 Ｈ对生长薄膜的结晶影 响予 以关注 。
参 考文献
【５ Ｃ ｉｃ Ｃ， ｅ ａ ｄｒ Ｓｅｒｎ Ｆ Ｔｈ ｒｐ ａ ｏ ｄ １］ ｈｔ ｋＲ Ａｌｘ ｅ Ｈ， ｔｒｔ ｇＨ ． ｅ ｅ ａ ｔ ｎａ ｉ ｎ Ｊ ｉ ｐ ｒ ｉ ｎ
含量 ， 可在 一 定 范 围 内调 制 带 隙 宽度 。 应 是材 料 这
和 电池研 制 中可 对材 料性 能进 行调 制 的手 段之 一 。
ｐｏ ｅｔ ｓｏ ｍｏｐ ｏ ｓｓ ｉｏ ［］ ｏ ｒａ ｆｈ ｌｃｒ ｃ ｅ ｃｌ ｒｐ ｒｉ ｆ ｅ ａ ｒｈ ｕ ｉｃ ｎＪ． ｕ ｎ ｌ ｅＥｅ ｔ ｈ ｍｉａ ｌ Ｊ ｏｔ ｏ Ｓ ｃｅｙ １ ６ ， １ （） ７— ８ ． ｏｉｔ， ９ ９ １ ６ １： ７ １ ［ ］ ａｓ ｄ Ｔａ ａ Ｍ ， ｓｉ ｔ ， ｔ １Ｃｏ ｔ ｌ ｆ ｌｓ １ Ｍ ｔｕ ａＡ， ｋ ｉ ＮｉｈｍｏｏＴ ｅ ． ｎｒ ａｍａ ６ ａ ｏｏ ｐ
ｃ ｍ ｉｔ ｏ ｒ ｐ ｒｎ ｇ ｌ ｔｂｉ ｚ ｄａ ｏ ｈ ｕｓｓｌｃ ｎ ａ ｉｈ ｈｅ ｓｒ ｆ ｒｐ ｅ ａｉ ｇｈｉｈ ｙｓａ ｌ ｅ ｍ ｒ ｏ ｉｉｏ ｔｈｇ ｙ ｉ ｐ
（） ３ Ｈ对 硅基 薄 膜 结 晶状 况 的调 变 ① Ｈ对 硅基 薄 膜 晶化 的影 响 以辉光 放 电分解 硅 烷 ，产 生 Ｓ、Ｈ 以及 Ｓ 与 ｉ ｉ Ｈ 多种 结合 形 式 的离 子 或 中性 粒 子 等 产 物 ，将 在 等 离子 鞘 层 电 场 的作 用 下 向衬 底 运 动 ，其 生 长 成 ａＳ： —ｉ Ｈ薄膜 的机 制 ， 多种 模 型 予 以 阐
述 ， 文 对 有 本 此 生长 动 力 学将 不 予讨 论 ，读 者 可参 阅文 献 ［６。 １］
— — —
ｇｏ ｈ ｔ［］Ｓ ｌ ｎ ｒｙＭ ａｅ ａｓ Ｓ ｌ ｅｌ．０ ３７ ： ｒ ｗｔｒ ｅＪ． ｏａ Ｅ ｅｇ ｔｒ ＆ ｏａ Ｃ ｌ ２０ ． ８３—２ ． ａ ｒ ｉ ｌ ｒ ｓ ６
【７ Ｌ ｃ ｖｋ １ 】 ｕ ｏ ｓｙＧ，ｉｇＺ Ｌ ，ｔ ． ｏｅｔ ｓ ｆ ｏ ｄｄｈ ｄｏ ｅ ｎ Ｊ ｎ ， ｕＺ ｅ ａ Ｐ ｐ ｒｅ ｏ ｂ ｎ ｅ ｙｒ ｇｎｉ １ ｉ
ｈ ｄ ｏ ｅ ａｅ ｏ ｐ ｏ ｉ ｃ ｎ ｄｏｈ ｒｈ ｄ ｏ ｅ ａｅ ｏｐｈ ｕｓ ｙ ｒ ｇ ｎ ｔｄａ ｒ ｈ ｕｓｓｌ ｏ ａ ｔｅ ｙ ｒ ｇ ｎ ｔｄａ ｒ ｏ ｍ ｉ ｎ ｍ
ｌ ｏ ｓＪ．ｏ ｒａ ｏ — ｙｔ ｌ ｅＳ ｌ ， ９ ５ １ ２１２： ａｌｙ［］Ｊｕｎ ｆ ｎＣｒｓ ｌｎ ｏｉｓ１ ９ ， ８ （—） ０— １ ２ ｌ Ｎｏ ａｉ ｄ ９ ０． 【８Ｔ ｙｏＰＣ， ｉ ｏ ＳＧ． ｔ ａｅ ｅｔｉ ｍｏｐ ｏｓ ｅ ｃ ｎ ｕｔｒ １ 】 ａ ｌｒ Ｂｓ ｐ ｈ Ｏｐｉ ｆ ｃ ｎａ ｒｈｕ ｓｍｉ ｄｃｏｓ ｃ ｌ ｓ ｏ
［ ］Ｎｅ ｒ： Ｍ ． ｗ Ｙｏｋ Ａｍｅ ｃ ｓ ｔｔ ｏ ｈ ｓ ｓ １８ ：２ ． ｉ ｎ ｎｉ Ｐ ｒ ａ Ｉ ｔｕｅ ｆ ｙｉ ， ９ ４２ ９ ｃ ［９ Ｌａ ｇ ｒ Ａ， ｌｅ Ｌ， ｌｏ ， ｔ ．ｎｒ ｅ ｂ ｏｐｉｎ １ 】 ｎ ｆ ｄＡ Ｆｅ ｔ ｏ Ｍ ＮｅｓｎＢＰ ｅ Ｉｆ ｄａｓ ｒｔ １ ａ ｒ ａ ｏ
ｓｒ ｎ ｈ ａ ｙｄ ｏ ｅ ｏｎｅ ｔｏ ｄ ｏ ｅ ａ ｅ ｏ ｈ ｕ ｉｉｏ ｔｅ ｇｔ ｎｄｈ ｒ ｇ ｎｃ ｔｎ ｆｈｙ ｒ ｇ ｎ ｔｄ ａ ｒ ｏ ｓｓｌ ｎ ｍ ｐ ｃ
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