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oe1(光电查) - 科学论文

111 条数据
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  • 摩擦纳米发电机：新时代能源的基石

    摘要： 随着世界迈入物联网与人工智能时代，硬件领域最关键的发展在于多功能传感阵列系统——这构成了迈向智能世界的第四次工业革命基础。鉴于海量传感器需要具备移动性，物联网的成功运行依赖于分布式能源供给，这些能源可来自太阳能、热能、风能以及机械触发/振动。由王中林团队研发的摩擦纳米发电机（TENG）作为机械能收集技术，是新时代能源的最佳选择之一，因为摩擦起电是一种普遍存在且材料选择丰富的效应。相比依赖外部供电的被动传感器，TENG驱动的自供能主动传感器具有革命性意义，其重要性堪比通信技术从有线到无线的跨越。本文系统综述了TENG的基础理论、实验研究及应用实践，将其作为新时代能源基石，重点阐述四大应用领域：微纳电源、自供能传感器、大规模蓝色能源和直接高压电源。同时提出了未来十年TENG研发与商业化的路线图。

    关键词： 物联网、能量收集、摩擦纳米发电机、人工智能、自供电

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过PZT陶瓷蜂鸣器和自然对流实现热能的压电转换优化

    摘要： 本工作的主要目的是利用热释电效应发电。我们提出采用具有热释电特性的PZT陶瓷蜂鸣器，通过热释电效应将热能转化为电能。利用自然对流从固定热源产生温度变化。该技术获取的电量足以供应低功耗系统。实验中，我们将PZT陶瓷蜂鸣器置于油浴产生的自然对流所导致的温度变化环境中。为验证热波动存在并确认技术有效性，采用热成像显示温度随时间变化的情况。本文通过研究对流系统几何结构对热释电响应的影响（包括体积对热释电响应的影响以及油面与热释电陶瓷间距的影响）来优化能量收集系统。研究表明：当蜂鸣器与流体间距减小时收集功率增大，但随液体体积增加仅轻微提升。

    关键词： 热释电效应、能量收集、热能、PZT陶瓷蜂鸣器、自然对流

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 纤维状与平面状纺织太阳能电池的最新进展

    摘要： 过去几年间，平面型和纤维型结构的纺织太阳能电池引发了巨大的研究兴趣。这类柔性太阳能电池在自供电和无电池电子设备领域具有广阔的应用前景，将影响诸多行业，尤其是物联网领域。纺织太阳能电池具有重量轻、超柔韧、可塑形和可折叠的特性，因此有望成为智能纺织品、电子纺织品和可穿戴电子设备中常用柔性太阳能电池的理想替代电源方案。本综述简要概述了纤维型和平板型太阳能电池，并介绍了各类纺织太阳能电池的最新研究进展，包括其制备技术的详细说明。同时探讨了该技术发展面临的当前挑战与局限，以及未来在新设备应用与集成过程中可能遇到的问题。

    关键词： 电子纺织品、智能纺织品、纺织太阳能电池、能量收集、纤维状太阳能电池、可穿戴电子设备

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE国际电工复合系统与技术会议（ICOECS）- 俄罗斯乌法（2019.10.21-2019.10.25）] 2019年国际电工复合系统与技术会议（ICOECS）- 基于降低PAPR方法提升OFDM光载无线系统能效的研究

    摘要： 本文回顾并阐述了电磁能量转换技术及其相关突破的演进路线与历史里程碑，重点关注低密度能量收集技术。文中分析了环境射频（RF）能量的电磁源成因并进行探讨。如何有效利用和回收此类环境电磁能量，是当前及未来无线能量收集设备与系统实用化的最关键问题?；诜湓捶治觯疚幕雇频汲雎慊肪车绱拍芰渴占τ眯枨蟮囊蛔樾阅鼙曜加敕⒄箍剂?。这些标准可通过简单测量射频整流器件（如二极管和晶体管）的I-V非线性特性以及线性频率特性（S参数）来计算。随后依据所定义的性能标准对现有整流器件进行评估。最后，本文对不同器件技术可能实现的性能进行了技术展望与讨论。鉴于所提出的自旋二极管技术有望成为开发高效环境能量收集器的最具前景的器件平台，本工作特别着重介绍了这一颠覆性方案。

    关键词： 二极管、金属-绝缘体-金属（MIM）、自旋二极管、磁隧道结（MTJ）、能量收集、肖特基二极管、晶体整流器、环境射频（RF）能量、反向二极管

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 铥掺杂浓度对铥:钆镓钆石榴石激光器在2微米光谱区域激光发射与调谐特性的影响

    摘要： 智能织物交互式纺织系统具有令人振奋的新潜力，前提是它们具备足够的鲁棒性和自主性，从而能够可靠地应用于关键场景。以不显眼方式集成于专业服装中的纺织多天线系统，是此类系统的关键组件，因为它们建立了节能且稳定的以人体为中心的无线通信链路。然而，通过将其表面作为能量收集平台加以利用，可以进一步扩展其功能。多种最先进的能量收集器适合紧凑地集成到纺织天线上。我们通过在精心选择的纺织天线拓扑结构上集成电源管理系统、多个不同的能量收集换能器以及储能?？?，展示了这一点。我们提供了确保附加硬件不影响纺织天线性能的指导原则。同时从不同能源进行收集显著提高了可穿戴系统的自主性，同时减小了电池尺寸。

    关键词： 智能织物、能量收集、能量存储、纺织天线、交互式纺织品、可穿戴天线、能量管理

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019年第21届透明光学网络国际会议(ICTON) - 法国昂热(2019年7月9日-13日)] 2019年第21届透明光学网络国际会议(ICTON) - 激光扫描显微镜获取的生物组织图像分形分析进展

    摘要： 研究了在能量收集场景下多用户共享频谱的传输问题。针对每个用户，数据生成、能量收集到达和信道状态变化分别被视为随机过程。各用户以最大化自身平均吞吐量为目标，首先构建了随机博弈模型。随后分别分析了无限阶段和有限阶段的随机博弈场景?；诶砺垩芯?，为无限阶段设计了每次迭代求解线性问题的迭代分布式算法；针对有限阶段，提出了名为CVPBI和GoPGA的两种分布式算法。最后通过仿真实验验证了所提算法的有效性。

    关键词： 多用户通信、能量收集、随机博弈、频谱共享

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE第15届巴西电力电子会议暨第5届IEEE南美电力电子会议(COBEP/SPEC) - 巴西桑托斯(2019.12.1-2019.12.4)] 2019年IEEE第15届巴西电力电子会议暨第5届IEEE南美电力电子会议(COBEP/SPEC) - 光伏表面面积变化对太阳能电池天线的影响

    摘要： 某些将天线与太阳能电池集成于同一系统的低功耗应用，其辐射特性会施加限制和要求，这些要求通常通过改变太阳能电池的物理参数来实现。在研究射频与光伏器件共用同一结构的超低功耗系统中，文献并未深入探讨这些参数变化带来的负面影响。本文针对这一背景，建立了一个用作天线的光伏电池模型，并分析了辐射元件制造工艺所导致的太阳能电池面积变化所产生的影响。通过提取单二极管等效电路模型的参数，模拟了不同辐照度水平下的I-V曲线，并利用实验室实测数据验证了仿真结果。同时，本文还分析了太阳能电池的填充因子、能量转换效率及电流密度等参数。

    关键词： 低功耗设备、太阳能电池建模、能量收集、太阳能电池与天线集成

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019年第14届计算机工程与系统国际会议(ICCES) - 埃及开罗(2019.12.17-2019.12.17)] 2019年第14届计算机工程与系统国际会议(ICCES) - 基于模拟控制算法的用于低功耗医疗应用的太阳能能量收集系统

    摘要： 一种用于低功耗医疗应用的吸引人解决方案是光伏（PV）能量收集系统。本文提出的光伏能量收集系统由光伏面板、直流-直流升压转换器、固定电阻负载和模拟控制算法组成。该算法基于输出负载电流设计，使用Multisim程序实现。由于仅需测量输出电流参数且无需乘法器，该算法具有简单、高效、低成本和低功耗的特点。所提负载的功耗约为39.24毫瓦，因此在持续光照4小时的情况下，预期负载工作时长为20.9小时。最后，仿真结果展示了所提光伏系统的瞬态特性。

    关键词： 医疗可穿戴传感器节点、能量收集、Multisim（电路仿真软件）、光伏、最大功率点（MPP）

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 低光照条件下室内光伏行为的数据库

    摘要： 光伏组件电压-电流特性的分析是其建模的关键环节。这些模型的参数识别需要从实际环境中测量的数据。尽管在太阳光照条件下的建模方法取得了进展，但针对室内光伏的研究分析仍较少。本文解决了该领域中准确且可重复的数据缺乏这一主要挑战，阐述了一套用于评估和分析室内光伏组件的高精度测量系统。通过该系统，在不同环境条件下对多种组件进行了测量。这些测量数据被结构化为数据集，可用于物理环境影响分析与建模，或开发弱光条件下的特定参数识别方法。

    关键词： 光伏，能量收集，光测量，低光照强度，室内照明

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 增益引导耗散孤子-类孤子光纤激光器中的呼吸动力学

    摘要： 本文研究了微带无源电路中由功率损耗转化为热能的能量回收问题。为此，采用基于塞贝克效应原理的热电发电机（TEG），将部分耗散热能转化为直流电能。提出了一种将TEG与微带电路集成的解决方案，并提供了优化回收功率的设计准则，同时保持射频信号与TEG系统之间的良好隔离。研究表明，在仅1-5瓦的中等输入信号功率下，微带无源电路的回收功率水平显著。作为演示电路，设计、制造并表征（热学和电学特性）了一个由WiMAX应用嵌入式微带带通滤波器和TEG组成的集成器件。根据频率和热负载的不同考虑了多种场景。在3.48 GHz频段施加2瓦连续波输入信号功率时，持续向电负载提供了约250微瓦的回收功率。还讨论了效率及未来改进方向等多个方面。

    关键词： 功率应用，平均功率处理能力（APHC），微波器件，平面电路，能量回收，电热分析，能量收集

    更新于2025-09-23 15:19:57