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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 适用于0-10毫瓦无线微传感器的光捕获CMOS电源系统

    摘要： 消费产品、家庭、医院和工厂中的无线微传感器集成了传感、处理和传输智能功能，能够节省资金、能源并挽救生命。尽管其微型电池耗电迅速，但通过收集光能可以补充供电。然而，1平方毫米的光伏电池最多只能产生150微瓦的电能，而无线微传感器的耗电量可达毫瓦级。本文提出的电池辅助光能采集器从1×1平方毫米的光伏电池中提取10–130微瓦电能，并借助电池辅助为10毫瓦负载供电，同时利用多余光伏电能给电池充电。该CMOS系统在1V输出电压下保持±28mV的稳定调节，每立方毫米体积提供的功率是现有最佳光能采集微系统的10倍（效率94.5%）和38倍（效率87.8%）。与那些仅在单一功率水平达到峰值效率的系统不同，本方案在光伏输入10–130微瓦和负载功率0.5–10毫瓦的全范围内均保持高效：采用18微亨3×3×1.5立方毫米电感时效率达94.5%，使用22微亨1.6×0.8×0.8立方毫米器件时效率为87.8%。

    关键词： 环境光、开关电感转换器、无线微传感器、能量收集器、电源、光伏电池、CMOS微系统、充电器

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [2018年IEEE国际智能电动驱动与电力系统会议（ICSEDPS） - 印度马哈拉施特拉邦（2018年6月12日-2018年6月13日）] 2018年国际智能电动驱动与电力系统会议（ICSEDPS） - 太阳能逆变器与电网的同步

    摘要： 在太阳能光伏逆变器中，我们通过逆变器为住宅负载供电；若住宅负载无需用电，则将电能馈入电网。当电网电压为230V而逆变器输出为300V时，需将逆变器的300V电压降压至230V，同时保证电流与电压同相位。光伏组件的供电电压先输入直流-直流转换器，其输出的电流和电压通过最大功率点跟踪（MPPT）系统作为门极信号控制转换器。直流-直流转换器输出的电压既可供给蓄电池，也可通过脉宽调制（PWM）逆变器向住宅交流负载或电网供电。该逆变器用于将直流电（DC）转换为交流电（AC），由此产生的交流电源可同时供给住宅负载和电网。我们正使用MATLAB SIMULINK软件设计这套系统。

    关键词： 光伏电池，脉宽调制（PWM），电网同步

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于Bi1?xLaxFeO3钙钛矿薄膜的高效新型光伏器件

    摘要： 本研究探讨了以多晶镧掺杂铁酸铋薄膜（Bi1?xLaxFeO3，0.1 ≤ x ≤ 0.4）作为光吸收组件的光伏电池。采用新型电池结构——双层二氧化钛薄膜作为顶电极、准固态聚合物电解质薄层作为背电极，当x ≥ 0.2样品组装的电池器件效率显著提升，该现象与Bi1?xLaxFeO3从铁电相到非铁电相的结构转变同步发生。在1倍太阳光照下，x=0.2电池的光电转换效率达0.13%，对应镧组分短路电流密度为0.35 mA·cm?2。较高镧组分在开路(OC)至短路(SC)扫描方向出现滞后行为，可能源于极化效应。x ≥ 0.2的结果较铁酸铋基体系性能改善，表明非铁电晶体结构的稳定化有助于提升光生电子-空穴对分离效率或增强电荷传输。该发现为实现易制备的无机固态光伏器件迈出重要一步。

    关键词： 铁电体、光伏电池、功率转换效率、准固态聚合物电解质、Bi1?xLaxFeO3、非铁电体、TiO2

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [美国机械工程师学会2015年智能材料、自适应结构与智能系统会议 - 美国科罗拉多州科罗拉多斯普林斯（2015年9月21日星期一）] 第二卷：集成系统设计与实施；结构健康监测；仿生智能材料与系统；能量收集 - 分布式海洋传感器系统的太阳能地下模型

    摘要： 通过应用能量收集技术，分布式传感器系统（如野生动物遥测标签）的性能可得到显著提升。对于动物遥测系统而言，补充能量能延长标签部署时间，从而采集更多数据，增强我们对宿主活动及/或环境时空特征的认知。水下环境中可采用多种能量转换方法进行能量收集。尽管潜力巨大，光伏元件尚未在水下海洋环境中广泛应用。除野生动物遥测系统外，光伏能量收集系统还可为自主水下航行器（AUV）和用于海洋数据采集的潜标提供能源。迄今为止，水下光伏电池的能量收集用途普遍未被视作该领域的可行能源方案，目前仅有一家公司提供集成于海洋遥测标签的太阳能?？?。本文建立了水下海洋环境中光伏电池可用功率的模型，涵盖深度太阳能估算方法与工具，包括：经纬度影响、海表反射太阳能、海水吸收与浊度导致的辐照损失、云层覆盖等因素。我们结合海洋生物记录仪等部分传感器系统的能耗需求，展示了该太阳能资源的可用性。此外，基于已知高精度深度信息的特定海洋物种，应用本模型模拟其能量收集情况；同时模拟特定水深下的太阳能电池，以全面了解这些深度的太阳能获取潜力。

    关键词： 海底海洋环境、光伏电池、海洋遥测、太阳能、能量收集

    更新于2025-09-09 09:28:46