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[2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)(第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议)- 美国夏威夷州威科洛亚村(2018年6月10日-2018年6月15日)] 2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)(第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议)- 面向大规模生产的硅片及成品太阳能电池等离子体织构化技术
摘要: 由于实施前需克服表面污染、离子轰击导致的近表面损伤及表面钝化等若干挑战,标准硅片等离子体织构技术尚未在大规模生产中广泛应用。本文将展示我们当前应对这些挑战的进展,证明仅采用感应耦合等离子体(ICP)织构的样品其电学与光学特性已满足太阳能电池生产要求。鉴于ICP工艺中离子轰击强度较低,我们将基于自掩模工艺的实验结果,阐述对等离子体工艺的现有认知。此外,首次提出一种针对成品太阳能电池SiN层进行等离子体织构的新方法,该方法可解决裸硅片等离子体织构带来的所有问题。
关键词: 等离子体材料加工、硅、氮化硅织构化、等离子体织构化、光伏电池
更新于2025-10-22 19:40:53
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钴掺杂铁酸铋纳米颗粒的带隙工程用于光伏应用
摘要: 多铁性材料铁酸铋的带隙能量范围为2.2–2.7电子伏特,使其成为光伏应用的潜在候选材料。但其效率仍然很低(<2%)。本报告重点研究钴掺杂铁酸铋(BFO)的应用及其带隙能量(Eg)的调控。铁酸铋是一种独特的多铁性材料,在室温下同时表现出铁磁性和铁电性。采用溶胶-凝胶法合成了纯铁酸铋(BiFe(1?x)CoxO3;x=0、0.05、0.1和0.15)与钴掺杂样品,并在600°C下退火。X射线衍射显示纯和掺杂铁酸铋纳米粒子具有排列良好的晶体结构和衍射峰。观测到钴掺杂铁酸铋的带隙能量(Eg)适当降低,这可能适用于光伏太阳能电池的有效利用。通过热重分析和差示扫描量热法研究了干凝胶粉末的热分解特性以及纯和掺杂铁酸铋相的模式。场发射扫描电子显微镜图像显示了纯和钴掺杂铁酸铋的表面晶体学特征。钴掺杂显著减小了样品的晶粒和颗粒尺寸。我们使用紫外-可见-近红外分光光度计计算了纯和掺杂铁酸铋的带隙能量,结果显示钴掺杂样品的带隙能量(Eg)显著降低至1.60电子伏特,这可能在光伏太阳能电池中具有潜在应用。
关键词: 溶胶-凝胶、光伏电池、带隙、纳米粒子、多铁性材料
更新于2025-10-22 19:40:53
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[IEEE 2018年第53届国际大学电力工程会议(UPEC) - 英国格拉斯哥(2018年9月4日-2018年9月7日)] 2018年第53届国际大学电力工程会议(UPEC) - 灌溉用光伏直流水泵系统设计:案例研究
摘要: 本文设计并实现了一套光伏驱动的自动灌溉系统。研究综合考虑了太阳辐射对电机功率、电流及出水量的影响等系统关键因素。针对杜胡克市最佳倾角要求,该系统在实际农田中应用于玉米灌溉。为减少水资源浪费,研究提出了一种土壤含水量测量新方法及作物正常生长所需的适宜水分阈值,据此设计系统定时控制方案。通过湿度传感器监测土壤含水状态,由微控制器调控水泵运行。结果表明:与传统灌溉方式相比,本方法在用水量及基于当地气候变化的灌溉时机精准度方面更具优势。数据清晰显示,在以水资源稀缺著称的地区,该系统不仅节水效益显著,其成本效益和环境友好性也更为突出。
关键词: 水泵、直流电机、灌溉、倾斜角度、光伏电池
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE第23届通信链路与网络计算机辅助建模与设计国际研讨会(CAMAD) - 巴塞罗那(2018.9.17-2018.9.19)] 2018年IEEE第23届通信链路与网络计算机辅助建模与设计国际研讨会(CAMAD) - 利用室内人造光为无线传感器网络节点持续供能
摘要: 无线传感器网络(WSN)设备通常由电池供电,因此其使用寿命有限。该问题会导致数据测量丢失,进而造成底层WSN应用性能下降。在包含大量WSN设备的物联网(IoT)场景中,这也会增加维护成本。能量收集(EH)是解决这一问题的关键技术之一。本文提出通过人造光能采集为室内场景中的WSN设备供电。与现有相关研究不同,本文通过实验证明在特定条件下,利用人造光能收集可实现WSN设备的能量中和。实验装置包含一个为WSN源数据采集节点供电的能量收集???,以及接收该节点发送数据的WSN汇聚节点。能量收集??橛晒夥?PV)电池、升压转换器和3V纽扣电池组成。
关键词: 光伏电池,无线传感器网络,能量收集,升压转换器,物联网
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于李雅普诺夫控制方案的参数估计光伏系统最大功率点跟踪方法
摘要: 光伏(PV)系统工作点变化的外部因素主要有两类:一类是由温度和/或辐照度变化引起的环境改变,另一类是负载变化?;肪程跫浠岣谋涔夥罅斜旧淼奶匦?,而负载变化则会使工作点在同一特性曲线上移动。通过分析光伏电压和电流的测量历史数据,可以明确区分这两类变化?;诖耍疚奶岢鲆恢纸岷仙贡浠黄鞯墓夥罅锌焖僮畲蠊β实愀伲∕PPT)技术。该方法通过确定光伏阵列当前所处的温度与辐照度条件,在单步计算中直接获取最大功率点。此外,根据实测的光伏电压和电流值,还能同步计算电感电流和负载电压,从而省去额外传感器的需求。研究采用基于李雅普诺夫的控制器(LBC)来追踪电感电流至目标值,并计算出实现最大功率点所需的占空比。通过变温、变辐照度及变负载条件下的仿真与实验验证了该方法的可行性,并通过与现有MPPT方法的对比进一步证明了其优越性。
关键词: 最大功率点跟踪、直流-直流变换器、李雅普诺夫函数、增量电导法、光伏电池、参数估计
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 反应溅射法制备的(Ag,Cu)(In,Ga)Se?太阳能电池中空位缺陷的控制
摘要: 我们通过正电子湮没谱测量发现,反应溅射制备的ACIGS太阳能电池中普遍存在VSe-VCu双空位缺陷。结合成分与结构分析以及电容-电压测试,观察到双空位、(Cu+Ag)/III比例、晶粒尺寸和载流子浓度之间存在复杂的相互作用。这些特性可通过调节吸收层生长温度和碱金属含量进行调控。利用这种相互作用可能是实现ACIGS太阳能电池高效率的关键。
关键词: 澳大利亚联邦科学与工业研究组织(ACIGS可能为笔误,常见为CSIRO,若ACIGS为特定机构缩写则保留),正电子湮没,缺陷,钾,空位,反应溅射,光伏电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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热光伏技术在余热回收系统中的应用:以GaSb电池为例
摘要: 本研究旨在评估高温GaSb电池热光伏(TPV)系统中的实际数据。从高效利用废热、成本及效率角度考量,TPV系统被视为一种替代能源。该系统可定义为将热源发出的高温废热能转化为电能的装置。在此背景下,实验室条件下测定了TPV GaSb电池的效率与参数。通过选用GaSb光伏电池作为电池类型,研究了施加于电池的高温向电能的转化过程。根据迄今完成的分析,采用GaSb电池获得了TPV高温实际特性曲线。所用温度参数包括电池温度与热源温度,据此确定了能量效率、填充因子、开路电压及短路电流值的影响规律。计算GaSb TPV电池系统效率值时,辐射源温度取值范围为1300至3100K(以300K为间隔)。本分析检测到GaSb太阳能电池结构的最优能量转换效率值为21.57%。文中阐述了关于热光伏能量转换系统的可行性、效率及发展的观点,并提出了建议。
关键词: 发电、GaSb电池、废热、热光伏、真实数据、光伏电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 铝氧化物钝化III-V族材料对锗基多结太阳能电池中荧光耦合效应空间分布的影响
摘要: III-V族多结太阳能电池(MJSCs)中发光耦合(LC)效应的不均匀性部分归因于边缘缺陷处的复合。研究人员通过原子层沉积法在InGaP/GaAs/Ge三结太阳能电池的侧壁沉积薄层Al2O3进行钝化处理以解决该问题。结果表明:对完整MJSC进行侧壁钝化可使受限GaAs中间电池的LC电流收集效率提升21.9%,并增强其均匀性达7.2%;由此证实了这种提升子电池间电流匹配度的无损方法。
关键词: 光伏电池、发光耦合、电流分布图、原子层沉积、激光束诱导钝化
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 实现效率超过25%的单片外延GaAsP/Si叠层太阳能电池
摘要: 我们在此报告>20%效率的单片外延III-V/Si叠层太阳能电池的研发进展。继先前验证AM1.5G效率达20.1%的GaAs0.75P0.25/Si叠层电池后,我们通过材料质量提升与器件结构精细化改进,对顶电池和底电池进行了深度优化。目前已利用经优化的(但仍受缺陷限制的)GaAsP顶电池与简易扩散工艺(发射极与背?。┐淼腟i底电池,实现了21.8% AM1.5G效率的GaAs0.75P0.25/Si叠层电池。随着低位错密度III-V/Si外延材料平台的最新开发,以及针对光子管理的底电池性能增强,通过分析性效率损失研究与效率预测表明:短期内可实现>25%效率,若进行更全面的整体优化,30%效率亦在可达范围内。
关键词: 光伏电池、硅、III-V族半导体材料、半导体外延层
更新于2025-09-23 15:21:01
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二维Janus过渡金属硫族化合物与石墨烯范德华夹层异质结光伏电池中的光生载流子分离与转移
摘要: 二维(2D)Janus过渡金属二硫化物(JTMDs)具有直接带隙和强可见光吸收特性,在光伏(PV)电池领域展现出应用前景。本研究通过第一性原理计算,探究了2D JTMDs与石墨烯范德华夹层异质结(G/JTMDs/G)光伏器件中光生载流子的电子结构及动力学行为。研究发现:JTMDs内禀的内建电场会产生不对称势场,该势场能有效增强G/JTMDs/G异质结构中光生载流子数百飞秒内向不同石墨烯层的定向分离与转移。此外,光生电子(空穴)可通过电势较低(较高)的硒面从单层MoSSe(MoSeTe)转移至石墨烯片层,而光生空穴(电子)的转移则因施主态与受主态间存在较大能级间隔受到抑制。
关键词: 第一性原理计算、范德华异质结构、Janus型过渡金属二硫化物、光生载流子、二维材料、石墨烯、电荷转移、光伏电池
更新于2025-09-23 15:21:01