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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 高纬度地区纹理化双面硅异质结太阳能电池的角度依赖性
摘要: 高纬度地区的双面光伏系统由于高反照率的积雪覆盖和较高比例的散射光,可实现25-45%的双面增益。我们研究了不同纹理结构双面硅异质结太阳能电池的角度性能,以理解高纬度环境对光学损耗的影响。对于圆锥形和金字塔形纹理设计,在大入射角时效率会下降,这主要是由于反射率增加所致,不过所有表面类型通过前表面膜层的光程变长也会增加紫外线损耗。在80°入射角和25°C条件下,随机金字塔纹理表面因外量子效率变化导致短路电流降低幅度小于7%。通过将模拟结果与硅异质结电池实测的外量子效率进行对比,发现随着入射角增大呈现相似趋势。当从大气质量1.5变化到5时,在大入射角下也观察到短路电流相对降低幅度小于1%。这些结果将为该应用场景下的未来太阳能异质结设计提供参考,并用于优化年度发电量计算。
关键词: 光伏电池、双面光伏技术、氧化铟锡、非晶硅、光线追踪、硅太阳能电池、纹理结构、入射角、异质结电池、大气质量
更新于2025-09-23 15:19:57
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砷化镓铋/铝镓砷单量子阱异质结构中的太赫兹子带间跃迁
摘要: 通过求解薛定谔方程,计算了GaAsBi/AlGaAs单量子阱的导带结构、能级及其对应波函数。研究了异质结构参数对太赫兹(THz)频段内子带间跃迁(ISBT)频率的影响。结果表明量子阱宽度对THz ISBT频率具有重要影响,特别地,在特定优化参数下获得了频率为2.611 THz(10.80 meV)的ISBT。子带间光学吸收系数(OAC)的研究集中在2-14 THz(~8-58 meV)频段,因此相应结果对THz探测器优化具有重要价值。通过改变有源层厚度可调控OAC峰数量,同时详细研究了偶极矩阵元和费米占据函数。此外,数值分析了入射角度对OAC强度的影响。所得结果有助于THz频段工作器件的设计与优化。
关键词: 砷化镓铋量子阱,太赫兹波段,子带间跃迁,光学吸收系数,入射角,有源层厚度
更新于2025-09-19 17:13:59
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考虑大气参数和云况导致的入射角与光谱变化的各类光伏组件精确输出预测方法
摘要: 由于半导体吸收的波长取决于光吸收系数,光伏(PV)能源输出会受到太阳光谱的影响。因此,要实现高精度的光伏输出估算,必须考虑太阳光谱。Bird模型一直被用作通用的光谱模型。然而,该模型中的气溶胶光学深度和可降水量等大气参数为固定值,仅适用于晴天。本研究利用Bird光谱模型从实测的全光谱中提取大气参数,并分析了大气参数的季节性波动。我们提出了一种阴天光谱模型,并通过线性组合计算出从晴天到阴天的全天候太阳光谱。在宫崎大学安装了三种光伏组件(固定式硅电池、双轴跟踪式硅电池和固定式InGaP/GaAs/InGaAs三结太阳能电池)。综合考虑入射角和光谱变化的估算性能比(PR)与实测PR一致。最终,成功估算了日本各地安装的各种光伏组件的能源产量。
关键词: 输出预测、入射角、能量产出、光伏、可降水量、气溶胶光学厚度
更新于2025-09-19 17:13:59
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单轴多位置跟踪光伏板的光伏性能
摘要: 本文基于太阳几何学及光伏转换效率对太阳光线入射角(IA)的依赖性,研究了一轴多位置跟踪光伏板(MP-PV)的光伏性能。该光伏系统通过绕倾斜南北轴(INSA)每日多次(M)调整光伏板方位角(AZA),从晨间向东至午后向西旋转,确保太阳光线在垂直于INSA平面上的投影入射角(PIA)始终小于设定角度θa。结果表明:MP-PV的年发电量(AEG)随M值增加而提升,但当M>5时增幅不明显。对于INSA倾角(β)全年固定的单轴多位置跟踪光伏系统(1T-MP-PV),使AEG最大化的3P/5P/7P型光伏板最优θa分别为24°、15°和11.5°,其AEG分别达到类似双轴跟踪光伏板(2A-PV)的92%、94%和95%。而INSA倾角全年分四次调整三种角度的三轴多位置跟踪系统(3T-MP-PV),其3P/5P/7P型光伏板最优θa约为22.5°、14.5°和11°,对应AEG分别达到2A-PV系统的96%、98%和99%。
关键词: 光伏转换效率、方位角、年发电量、太阳几何、跟踪太阳的光伏板、入射角、光伏性能
更新于2025-09-16 10:30:52
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地面激光扫描仪在边坡监测中的测量可靠性
摘要: 地面激光扫描仪(TLS)提供的密集三维点云数据已证明TLS在滑坡监测中具有显著可靠性。然而,测量误差的存在不可避免,这最终降低了TLS数据的质量。为具体衡量TLS在滑坡监测中的能力,本研究在马来西亚吉打州居林科技城采用视距测量法(作为基准)和TLS(Topcon GLS-2000)进行了两期测量。坡面上均匀分布了16个人工目标点以测定所用TLS的精度。结果表明Topcon GLS-2000的测量精度达到0.006米。但由于TLS测量中存在高入射角,限制了识别目标点显著位移的能力。
关键词: 坡度监测、入射角、地面激光扫描仪、滑坡监测、精度
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过激光烧蚀对增材制造的切削刃进行后处理
摘要: 在包装行业中,切割模具用于加工纸质材料。这类模具主要通过钢带原理制造,该工艺包含大量人工操作步骤且难以实现自动化。激光材料加工为简化制造流程提供了可行方案。本研究采用激光烧蚀后处理增材制造的切割刃口,以实现精确的最终轮廓形状。初步验证表明,激光烧蚀技术对增材制造切割刃口的精加工具有显著应用价值。
关键词: 入射角、增材制造、混合生产、激光烧蚀、前沿技术、后处理
更新于2025-09-12 10:27:22
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高性能钙钛矿太阳能电池中与甲基铵阳离子取向及载流子传输特性相关的光伏效应
摘要: 基于有机-无机杂化卤化铅钙钛矿(OIHHP)的太阳能电池因其不断提升的光电转换效率(PCE)而受到广泛研究。学界已对其电学特性、光学性质及器件制备工艺开展了大量研究,但从材料科学角度而言,OIHHP的光伏效应机制尚未明晰。本研究采用Keldysh非平衡格林函数理论结合密度泛函计算方法,系统考察了标准AM 1.5G光照条件下MAPbI3(MA=CH3NH3+)的光伏现象,重点分析了MA阳离子取向、入射光角度、偏振态及光子能量等因素的影响。研究发现:当MA取向平行于载流子传输方向时,短路电流密度Jsc可达最大值383.149 A/m2;而当MA取向垂直于传输方向时,Jsc趋近于零。虽然入射光角度与偏振状态均会影响光伏性能,但MA取向起决定性作用——即便在入射光与传输方向呈90°夹角时,只要MA保持沿传输方向排列,Jsc仍能维持364.112 A/m2的较高水平。光电流增强源于低能空穴透射系数的提升,以及[001]晶向MA排列使MAPbI3器件中电子/空穴迁移速度与迁移率的改善。结果表明:设计高性能OIHHP太阳能电池及光电器件时,必须重点考虑晶体取向与MA阳离子相对于载流子传输方向的排列,因其直接影响电荷传输特性。
关键词: 光子能量、偏振角、阳离子取向、输运特性、光电流、入射角
更新于2025-09-12 10:27:22
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液滴散射激光的特性
摘要: 液滴是影响恶劣天气下激光传输的主要因素。本文基于几何光学理论和雨滴尺寸与形状分布,研究了液滴影响激光的解析表达式。文中探讨了液滴入射角与出射角之间的关系,分析了单个雨滴对激光雷达发散角、照度及光程差的影响,进而研究了大量雨滴的累积效应。给出了目标扫描照度及激光雷达被探测器接收的情况。
关键词: 照度、反射率、入射角、发散角、激光雷达
更新于2025-09-11 14:15:04
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氩团簇离子束精确溅射二氧化硅
摘要: 本工作实验研究了氩团簇离子束以0°和45°入射角轰击SiO2的溅射产额。初级团簇离子的动能范围为E=5-23.5 keV,平均团簇尺寸为Nmean=100-1000原子/团簇。研究发现:当每个团簇原子的能量E/N与固体结合能(约数电子伏量级)相当时,45°入射角的单位初级原子溅射产额Y/N是垂直入射的4倍;反之当能量E/N显著高于固体结合能(~100 eV)时,0°和45°入射角的溅射产额数值相同。
关键词: 动能、入射角、氩团簇离子束、溅射产额、团簇尺寸、二氧化硅
更新于2025-09-10 09:29:36