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纳米纤维凯夫拉气凝胶薄膜及其相变复合材料用于高效红外隐身
摘要: 红外隐身不仅在高科技和现代军事领域至关重要,在基础材料科学中同样不可或缺。然而,过去数十年来,如何有效隐藏目标并使其对热红外探测器"隐身"始终是重大挑战。本研究首次制备出具有高孔隙率和比表面积的柔性、可折叠且坚固的凯夫拉纳米纤维气凝胶(KNA)薄膜。该KNA薄膜展现出优异的隔热性能,可与聚乙二醇等相变材料(PCM)复合制成KNA/PCM复合薄膜。这种兼具高效热管理能力与接近多种背景环境红外发射率的KNA/PCM薄膜,在光照变化的户外环境中展现出卓越的红外隐身性能。为进一步实现热目标的红外探测隐身,研究团队提出由隔热层(KNA薄膜)与超低红外透过层(KNA/PCM)构成的复合结构。覆盖该复合结构的热目标在红外图像中完全隐形。此类KNA/PCM薄膜及KNA-KNA/PCM复合结构在红外热隐身领域具有广阔应用前景。
关键词: 热管理、气凝胶、相变材料、自支撑薄膜、凯夫拉纳米纤维、红外隐身
更新于2025-09-22 22:04:14
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太阳能电池被动冷却的光谱选择性方法:综述
摘要: 太阳能电池在白天运行时因电能转换效率有限而产生废热。这种热量会升高电池工作温度,进而对其电效率产生不利影响。为此,学界已开发出多种冷却方案,包括强制风冷/水冷、光伏-光热混合系统以及相变材料光伏应用等。近年来,通过改变太阳能电池对阳光和热辐射的光谱响应来实现被动冷却的新概念被提出并发展,这一技术从材料科学到工程领域都引发了广泛关注。 本文从基本原理到具体实践,系统评述与分析了通过光谱选择性方法实现太阳能电池被动冷却的最新进展,包括电池辐射冷却和全光谱热管理技术。同时探讨了该新型冷却技术开发中的技术挑战。本文致力于通过调控太阳能电池的光谱特性,系统介绍这种新型被动冷却技术,旨在为电池冷却领域开辟新途径。
关键词: 辐射冷却、热管理、光谱选择性滤光片、太阳能电池、被动冷却、热辐射
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE国际消费电子会议-台湾场(ICCE-TW) - 台湾宜兰 (2019.5.20-2019.5.22)] 2019年IEEE国际消费电子会议-台湾场(ICCE-TW) - 基于强化学习的光伏系统最大功率点追踪
摘要: 芯片设计者通过布置片上热传感器来测量局部温度,从而避免多核处理架构中出现热失控状况。然而热重建质量直接取决于所布置传感器的数量——在保证全面检测所有最坏情况温度梯度的前提下,传感器数量应尽可能精简。本文提出了一套面向复杂多核架构的完整热管理框架,能通过最少数量的传感器精确重建热分布。该传感器布置算法可确保降低噪声测量对重建热分布的影响。相比现有技术,我们在计算复杂度和重建精度两方面均取得显著提升:例如对于配备64个噪声传感器(s2=4)的64核片上系统,我们实现的平均重建误差仅为1.5°C,不足现有最优方法的一半。我们还研究了该方法的实践极限,证明无需真实工作负载即可训练模型并高效布置传感器。事实上,即使随机生成组件功耗轨?;蚪鍪褂貌糠终饭ぷ鞲涸兀亟ㄎ蟛钜膊换嵯灾黾?。
关键词: 热监测、热管理、传感器布置
更新于2025-09-19 17:13:59
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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) - 劣质太阳能电池能否提高光伏组件的效率?
摘要: 芯片设计者通过植入片上热传感器来测量局部温度,从而避免多核处理架构中出现热失控状况。然而热重建质量直接取决于所部署的传感器数量——在确保全面检测所有最坏情况温度梯度的同时,必须将该数量降至最低。本文提出了一套面向复杂多核架构的完整热管理框架,能通过最少数量的传感器精确重建热分布。我们提出的传感器布局算法可有效降低噪声测量对热分布重建的影响。相比现有技术,本方案在计算复杂度和重建精度两方面均实现显著提升:例如在含64个噪声传感器(s2=4)的64核片上系统中,平均重建误差仅为1.5°C,不足现有最优方法的一半。我们还研究了该方法的实践极限,证明无需真实工作负载即可训练模型并高效部署传感器。事实上,即使随机生成组件功耗轨?;蚪鍪褂貌糠终饭ぷ鞲涸?,重建误差也不会显著增加。
关键词: 热管理、热监测、传感器布置
更新于2025-09-19 17:13:59
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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)- 通过电流约束工程开发的高效InAs-InGaAs量子点太阳能电池
摘要: 原则上,量子点中间带太阳能电池(QD-IBSC)的工作电流密度高于III-V族多结太阳能电池(MJSC)。由于这一固有特性,在高倍聚光条件下运行时,热管理变得尤为重要。本研究提出一种解决方案:将宽带隙电池置于QD-IBSC上方作为电流限制层,反而能获得更高的开路电压(VOC)。我们采用键合InGaP/GaAs宽带隙电池//InAs-InGaAs量子点电池结构,在225倍聚光条件下实现了32.1%的转换效率。
关键词: 宽带隙电池、效率、开路电压、III-V族多结太阳能电池、聚光照射、量子点中间带太阳能电池、多结太阳能电池、量子点中间带太阳能电池、电流受限电池、热管理
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 一种面向光片上网络的流量均衡与热故障容错路由算法
摘要: 如何实现高效的数据路由是片上光网络的关键问题之一。传统路由算法通过禁止转向来解决死锁问题,但这种方法无法在片上光网络中提供均匀的自适应性,从而导致流量分配不均以及热故障节点的出现,进而降低网络性能。为实现流量均衡和热故障容错,本文提出了一种同时考虑流量和温度信息的流量均衡热故障容错路由算法(TBTFTA)。该算法通过分布式路径选择策略处理拥塞和不同类型的热故障节点?;贠PNET的仿真结果表明,在各种流量模式下,与传统算法相比,该算法具有更低的延迟,并将吞吐量提高了37.39%、43.62%和49.32%。
关键词: 热管理、路由算法、流量均衡、光片上网络
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE第69届电子元件与技术会议(ECTC) - 美国内华达州拉斯维加斯(2019年5月28日-5月31日)] 2019年IEEE第69届电子元件与技术会议(ECTC) - 硅基激光金属增材沉积技术用于增强微电子冷却
摘要: 我们先前已证明Sn3Ag4Ti合金可通过选择性激光熔化(SLM)技术牢固地键合到硅基体上。利用该技术,热管理器件(如微通道、蒸汽腔蒸发器、热管)可直接打印在电子封装(硅芯片)上,而无需使用热界面材料。在浸没式两相冷却(池沸腾)条件下,我们比较了三种芯片冷却方法(传统散热器、裸硅芯片和增材制造金属微翅片)在高热通量条件(100 W/cm2)下的性能。传热模拟显示硅微翅片能显著降低芯片温度。该技术的优势包括降低芯片工作温度或提升时钟频率——这源于电子封装中消除了热界面材料。通过实验和计算模型,我们讨论了该技术在性能与可靠性方面的表现。
关键词: 性能与可靠性、热管理、激光金属沉积、增材制造、电子冷却
更新于2025-09-16 10:30:52
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含石墨烯填料的非固化热界面材料用于聚光光伏太阳能电池的热管理
摘要: 多结太阳能电池的温升会降低其效率并缩短使用寿命。我们报道了采用非固化石墨烯增强型热界面材料对聚光多结太阳能电池进行被动热管理可行性研究的结果。通过一种低成本、可扩展的技术,将石墨烯和少层石墨烯填料掺入非固化矿物油基体中(填料浓度高达40 wt%),并将其作为太阳能电池与散热器之间的热界面材料。使用行业标准太阳模拟器,在70倍和200倍聚光条件下测试了太阳能电池的性能参数。研究发现,这种非固化石墨烯增强型热界面材料能显著降低太阳能电池的温升并提高其开路电压。与商用非固化热界面材料相比,最大温升的降低提升了太阳能电池的性能。该研究成果对下一代光伏太阳能电池热管理技术的发展具有重要意义。
关键词: 热管理、太阳能电池、非固化热界面材料、石墨烯
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第13届信号处理与通信系统国际会议(ICSPCS) - 澳大利亚黄金海岸 (2019.12.16-2019.12.18)] 2019年第13届信号处理与通信系统国际会议(ICSPCS) - 有机LED可见光通信系统调制方法比较
摘要: 芯片设计者通过植入片上热传感器来测量局部温度,从而避免多核处理架构中出现热失控状况。然而热重建质量直接取决于所部署的传感器数量——在确保全面检测所有最坏情况温度梯度的同时,必须将该数量降至最低。本文提出了一套完整的多核复杂架构热管理框架,能通过最少数量的传感器精确还原热分布。我们提出的传感器布局算法可有效降低噪声测量对热分布重建的影响。相比现有技术,该方法在计算复杂度和重建精度两方面均实现显著提升:例如在含64个噪声传感器(s2=4)的64核片上系统中,平均重建误差仅为1.5°C,不足现有最优方法的一半。我们还研究了该方法的实践极限,证明无需真实工作负载即可训练模型并高效布置传感器。事实上,即使随机生成组件功耗轨?;蚪鍪褂貌糠终饭ぷ鞲涸?,重建误差也不会显著增加。
关键词: 热监测、热管理、传感器布置
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用铜填充微沟槽结构的硅基氮化镓高电子迁移率晶体管热管理方案
摘要: 自热效应是实现高功率氮化镓(GaN)器件全部性能潜力的主要限制因素。本研究报道了通过深反应离子刻蚀在AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)硅衬底上制备微沟槽结构,并采用电镀工艺填充高导热材料铜。电流-电压特性表明,由于高效散热,铜填充微沟槽结构使饱和漏极电流提升了约17%。在高偏压VDS下,脉冲与直流偏置测量的iDS差异因自热效应达到约21%,而采用该结构后差异降至约8%。通过显微拉曼测温法显示,在约10.6 Wmm?1功率密度下工作的HEMT实施沟槽结构后,沟道漏极边缘温度可降低约22°C。本研究证实了改善热管理以提升硅基GaN HEMT性能的有效方法。
关键词: 热管理、高电子迁移率晶体管、自加热效应、铜填充微沟槽、硅基氮化镓
更新于2025-09-16 10:30:52