永磁体 N-N 相对式排列提升旋转式高温超导磁通泵开路电压的仿真研究

旋转式高温超导磁通泵可以无接触地向超导线圈中注入直流电, 在超导磁体充电方面具有独特的优势.在本文中, 我们基于 H-A 方程耦合建立了一个磁通泵二维有限元模型, 分别模拟了三块永磁体、 五块永磁体在不同的排列方式下对磁通泵开路电压的影响. 与正常的 N 极向下的排列方式相比, N-N 相对式排列改进后能够提升磁通泵的开路电压; 改进式 Halbach 排列对开路电压几乎没有影响. 在50 Hz 的旋转频率下, 永磁体 N-N 相对式排列使开路电压提升13% . 这是由于永磁体 N-N 相对式排列后, 磁通将会被挤压, 从而产生有多个峰值的磁感应强度分布, 使等效电压波形从不对称的四重峰变为多重峰. 最后, 对永磁体宽度进行了参数化扫描来分析永磁体尺寸对开路电压的影响. 通过优化磁体结构设计, 可以控制磁感应强度分布, 提升磁通泵的开路电压, 为提升实验装置的输出性能提供一种新颖的设计方向.     

阴极功函数和激子产生率对肖特基接触单层有机太阳能电池开路电压的影响研究

运用数值方法系统研究了阴极功函数,激子产生率和温度对肖特基接触单层有机太阳能电池开路电压的影响,分析了开路电压条件下有机太阳能电池有机层内载流子和电场的分布.结果表明在阳极功函数一定时开路电压随着阴极功函数（W_c）的降低而增大,当W_c接近有机材料的最低未被占据分子轨道（LUMO）能级时开路电压不再增大而达到一个饱和值,饱和开路电压随激子产生率的提高而增大;对于给定的阳极和阴极功函数,开路电压随激子产生率的提高而增大并在激子产生率达到一 关键词： 开路电压 温度 阴极功函数 单层有机太阳能电池     

线偏振光电位移矢量振动方向对InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池开路电压的影响

研究了线偏振光振动方向对InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池开路电压的影响, 结果表明开路电压随线偏振光电位移矢量振动方向按周期性变化,变化的幅度在 1%-4%左右.理论分析证实了线偏振光电位移矢量的调制可以改变太阳电池的输出开路电压,是由于三结太阳电池晶体结构以及应力影响导致能带结构出现各向异性产生的. 此外,实验结合理论分析,研究了三结太阳电池开路电压随光照度的变化关系, 得出开路电压随光强变化成对数关系.拟合结果说明三结级联太阳电池可以简单看成三个单结太阳电池串联,其理想因子接近6,是由于三结太阳电池中缺陷影响的结果.     

辐照强度及温度对双层异质结有机光伏器件性能的影响

制备了基于CuPc/C60双层异质结有机光伏器件,研究不同光辐照强度及温度对器件性能的影响.测试结果表明:辐照强度直接决定器件的短路电流大小,但对开路电压影响不大;器件的短路电流对温度依赖性不强,但随着温度的降低,器件的开路电压逐渐增大.结合实验数据从理论上解释了光辐照强度及温度与有机光伏器件短路电流密度和开路电压的关...     

水浴法测量硅太阳能电池的环境温度特性

采用水浴法研究环境温度对硅太阳能电池的开路电压、短路电流及填充因子等参量的影响.研究结果表明,随着环境温度的升高,开路电压逐渐上升,而短路电流、填充因子和最佳负载对应的最大输出功率都逐渐减小.     

产电对微生物燃料电池参数的影响

测试了pH值和电导率的变化规律,分析了MFC开路电压的变化情况,为改善MFC的性能提供理论依据.采用驯化培养的菌种,MFC启动时间更短;在恒温、高温和高底物浓度条件下,开路电压更高、更稳.产物在阳极液中的积累会降低开路电压.阴极液和阳极液的pH值的差值与电流正相关.阳极液的电导率会减小,而阴极液的电导率会增大;阳极液中...     

灰尘对太阳能电池组件特性参数的影响

主要介绍了太阳能电池组件表面灰尘对其开路电压、短路电流和输出功率的等特性参数的影响.实验结果显示:灰尘主要影响电池板短路电流的大小,其短路电流会随着灰尘的质量的增加而迅速减小,而开路电压减小相对较慢.     

MPS结构中的光生伏特现象

报道了金属／多孔硅／单晶硅结构（ＭＰＳ）中光生伏特效应研究的最新结果，给出了该结构的光谱响应曲线，发现该结构在１１００—３５０ｎｍ波长范围具有明显的光谱响应．还测量了开路电压随温度、光照波长及光照强度的变化关系，发现开路电压随温度的降低近似线性增加，其温度系数对于金／多孔硅结构约为２.０ｍＶ／Ｋ，对于铝／多孔硅结构约为２.８ｍＶ／Ｋ，与单晶硅及非晶硅太阳电池的温度系数相近，但ＭＰＳ结构的开路电压随光强的增加不满足对数关系．结果表明，在ＭＰＳ结构中金属／多孔硅肖特基结对光生伏特效应起了主要作用，而多孔硅／单晶硅异质结的作用是与此相反的 关键词：     

硅光电池实验设计

采用开放式的实验平台设计了硅光电池系列实验,测量了硅光电池在全暗和光照下的伏安特性,开路电压、短路电流和输出电压与光照强度的关系,以及短路电流和开路电压与温度的依赖关系.实验内容包含电学和光度学知识,学生可以掌握硅光电池的工作原理和基本特性.     

载流子复合及能量无序对聚合物太阳电池开路电压的影响

聚合物太阳电池中载流子的复合与能量无序对器件的开路电压有着深刻的影响.本文同时研究了基于传统富勒烯(PC71BM)和非富勒烯(O-IDTBR)电子受体的聚合物太阳电池.通过交流阻抗谱、低温电流密度-电压谱、瞬态光电压以及电致发光光谱等手段重点研究了载流子复合及能量无序对电池器件开路电压的影响.具体地,交流阻抗谱和瞬态光电压测试结果表明,富勒烯体系载流子复合损失较为严重.电致发光光谱研究显示,PC71BM器件的发光峰随着注入电流的增加不断向短波长处移动,而O-IDTBR体系发光峰位置基本不变,该结果证明PC71BM体系中能量无序度更高.载流子复合严重及能量无序度更高共同作用导致了富勒烯器件开路电压的降低.     

光伏碲镉汞探测器在波段内连续激光辐照下的非线性响应机理研究

利用波段内连续激光, 辐照禁带宽度为0.33 eV的中波光伏碲镉汞探测器. 实验结果表明, 随着辐照激光光强的逐渐增大, 探测器从线性响应过渡为非线性响应. 当探测器进入非线性状态, 探测器的开路电压随激光光强的增大而减小, 且在激光开启辐照时开路电压信号迅速下跳, 在激光停止辐照时开路电压信号迅速上跳. 通过考虑激光辐照下探测器的温度场分布以及温度对p-n结内建电场的影响, 结合考虑机械快门在开启和关闭时对激光光强变化的影响, 建立了光伏探测器在波段内连续激光辐照下的解析模型, 模型计算结果与实验结果吻合得较好. 研究表明, 激光辐照过程中的非线性响应, 主要由温度对p-n结内建电场的影响决定, 激光开启和关闭时的开路电压的幅值是由光强和温度共同决定.     

开缝压电圆环深海水听器

利用能量法得到了开缝压电圆环水中的谐振频率方程与电导纳曲线;通过构建开缝压电圆环低频接收状态等效电路图,推导了开缝压电圆环低频开路电压灵敏度;比较开缝压电圆环和整体圆环低频接收灵敏度,提出了利用开缝压电陶瓷圆环与溢流结构相结合设计深海水听器的思路;通过建立溢流式开缝压电圆环有限元仿真模型,探讨了开缝压电圆环的低频开路电压灵敏度与圆环结构参数的关系。经过仿真优化,研制了水中谐振频率600 Hz的开缝压电圆环深海水听器。水池声学测试与耐压测试结果表明,溢流式开缝压电圆环水听器在100~300 Hz频段内低频开路电压灵敏度最大值为-193.2 dB,最小值-197.9 dB,起伏-4.7 dB,耐静水压30 MPa;与采用相同尺寸压电元件的溢流圆环水听器相比,溢流式开缝压电圆环水听器的低频开路电压灵敏度提高20 dB;验证了本文提出的采用开缝压电圆环构建深海水听器的实用性。      

光伏半导体器件对能量小于禁带宽度光子的响应机理研究

利用光子能量为0.12 eV的10.6 μm连续激光分别辐照了禁带宽度为0.91和0.33 eV的光伏碲镉汞探测器. 实验表明,激光辐照下禁带宽度为0.91 eV的探测器输出正电压,而禁带宽度为0.33 eV的探测器对激光的响应方向却与之相反. 为了研究此现象,利用功率密度一定的10.6 μm激光辐照不同开路电压状态下禁带宽度为0.91 eV的探测器,实验结果证实初始开路电压是产生输出电压反向现象的原因. 对这一机理进一步分析发现,光伏探测器在光子能量小于禁带宽度的激光辐照下,其开路电压是热激发载流子导致的热生电动势和自由载流子吸收导致的晶格热效应共同决定的. 关键词： 能量小于禁带宽度的光子 光伏碲镉汞探测器 热生电动势 晶格热效应     

GaInP2/GaAs/Ge叠层太阳电池材料的低压MOCVD外延生长

本文采用自制的LP-MOCVD设备,外延生长出GaInP₂/GaAs/Ge叠层太阳电池结构片,对电池材料进行了X射线衍射测试分析.另外,采用二次离子质谱仪测试了电池结构的剖面曲线.用此材料做出的叠层太阳电池,AMO条件下光电转换效率η=13.6%,开路电压V_oc=2230mV,短路电流密度J_sc=12.6mA/cm².     

基于氧化镍背接触缓冲层碲化镉薄膜太阳电池的研究

采用电子束蒸发法制备了NiO薄膜,并对其作为碲化镉薄膜太阳电池背接触缓冲层材料进行了相关研究.NiO缓冲层的加入使得碲化镉太阳电池开路电压显著增大.通过X射线光电子能谱测试得到的NiO/CdTe界面能带图表明NiO和CdTe的能带匹配度很好.NiO是宽禁带P型半导体材料,在电池背接触处形成背场,减少了电子在背表面处的复合,从而提高电池开路电压.通过优化NiO薄膜厚度,制备得到转换效率为12.2%、开路电压为789 mV的碲化镉太阳电池.研究证实NiO是用来制备高转换效率、高稳定性碲化镉薄膜太阳电池的一种极有前景的缓冲层材料.     

电磁脉冲作用下自由空间线缆的感应开路电压

 运用时域有限差分法结合基于Kirchhoff积分的近／远场变换，计算了高功率微波（HPM）和超宽带（UWB）电磁脉冲作用下自由空间不同长度线缆上感应的开路电压，分析了感应电压峰值和线缆长度之间的变化关系以及入射波波形参数对其影响。计算结果表明，辐射场电场强度为50 kV·m^-1的HPM和UWB作用在线缆上可以感应出几百V到数十kV的脉冲电压；感应电压的峰值与线缆长度之间并不是单调线性增加的关系；HPM的载频越高，感应电压峰值越小；UWB的脉冲宽度越宽，感应电压峰值越大。     

基于可逆固体氧化物电池堆的电能高效存储

研究了固体氧化物电池堆中电能的可逆存储与产生,通过相变金属存储燃料电池模式下的热能并在电解池模式下加以利用. 系统的荷电状态(即氢燃料百分比)可显著增加开路电压,系统压力的增加有效提高了开路电压. 较高的系统压力可促进电极表面的物质扩散和输运,相应地改善电极的极化电阻. 通过有效的热能管理,系统的电能可逆存储的循环效率可高达92%.     

光照强度对太阳能电池特性影响的实验研究

阐述了太阳能电池特性的相关理论,用实验方法研究了太阳能电池开路电压、短路电流、最大输出功率、最佳负载电阻及填充因子与光照强度的关系,结果表明,太阳能电池的开路电压、短路电流、最大输出功率随光照强度的增强而增大,最佳负载电阻和填充因子随光照强度的增强而减小,其中随着光照强度减弱而最佳负载电阻增大并未发现有相关的理论分析或仿真结果的报道,其他结果与太阳能电池特性相关理论一致.     

戴维宁定理在电路分析中的应用

等效电压源定理又叫做戴维宁定理,它可表述为,两端有源网络①可等效于一个电压源,其电动势等于网络的开路端电压,内阻等于从网络两端看除源（将电动势短路）网络的电阻．     

非晶硅锗电池性能的调控研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积技术, 研究了非晶硅锗薄膜太阳电池. 针对非晶硅锗薄膜材料的本身特性, 通过调控硅锗合金中硅锗的比例, 实现了对硅锗薄膜太阳电池中开路电压和短路电流密度的分别控制. 借助于本征层硅锗材料帯隙梯度的设计, 获得了可有效用于多结叠层电池中的非晶硅锗电池. 关键词： 非晶硅锗薄膜太阳电池 短路电流密度 开路电压 带隙梯度