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二氧化硅包覆金纳米粒子功能化还原氧化石墨烯的电学、电化学及磁学行为
摘要: 我们通过改进的Hummers法合成了氧化石墨烯(GO),随后采用二氧化硅包覆的金纳米颗粒(Au-NPs)胶体溶液和肼单水合物还原GO,制备出r-GO:Au-NPs纳米复合材料。系统研究了r-GO及r-GO:Au-NPs纳米复合材料的微观结构、电子特性、电学性能与磁学性质。拉曼光谱显示,r-GO:Au-NPs复合材料中D峰(无序度)相对于G峰(石墨团簇)强度降低。由拉曼光谱获得的ID/IG比值下降[r-GO:1.22→r-GO:(Au-NPs)4.88:0.98]明确表明r-GO:Au-NPs纳米复合材料中sp2团簇减少。这种sp2团簇减少和/或sp3团簇增强的现象源于金纳米颗粒对sp2团簇的取代作用,该结论与X射线吸收近边结构(XANES)光谱、X射线光电子能谱(XPS)测量结果一致,并与我们从纳米复合材料电流-电压(I-V)特性曲线观察到的导电性降低现象相符。磁滞回线M-H测试显示r-GO:Au-NPs纳米复合材料的磁化强度增强。我们认为r-GO:Au纳米复合材料导电性降低与磁化强度增强的特性,使其非常适合作为铁电-电磁材料应用于存储器件领域。
关键词: I-V曲线,X射线吸收近边结构,还原氧化石墨烯,M-H曲线,X射线光电子能谱,还原氧化石墨烯:金纳米颗粒
更新于2025-11-14 17:03:37
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用于光电器件应用的逐层MoS2:GO复合薄膜
摘要: 根据我们先前发表的报告(《应用表面科学》2018年,ASAP),采用浸渍涂布技术在400℃至450℃不同温度下,使用钼酸铵和硫氰酸铵的甲醇溶液制备了二硫化钼(MoS2)薄膜,该薄膜作为沉积氧化石墨烯(GO)薄膜的裸基底。沉积氧化石墨烯(GO)时,将市售购得的GO(0.5毫克溶于10毫升水溶液)通过浸渍涂布技术沉积在浸渍法制备的MoS2薄膜上,形成逐层堆叠的MoS2:GO复合薄膜,进而研究其电子和电学行为。利用拉曼光谱和场发射扫描电子显微镜研究微观结构和表面形貌,通过光学吸收光谱估算光学带隙。采用X射线光电子能谱分析电子结构及其键合特性,通过电流-电压(I-V)特性曲线观察电学行为。与纯MoS2相比,MoS2:GO薄膜不同相的形成因其独特结构及MoS2:GO纳米片的协同效应,展现出更优异的电子和电学性能。
关键词: X射线光电子能谱,逐层MoS2:GO复合薄膜,I-V曲线
更新于2025-10-22 19:40:53
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基于主成分分析的I-V曲线光伏阴影故障检测与分类:应用于独立光伏系统
摘要: 光伏系统的健康监测与诊断对于最大化发电量、提升电站可靠性及使用寿命至关重要。在故障工况(尤其是阴影遮挡)下运行时,光伏阵列的电流-电压(I-V)特性曲线与正常工况相比呈现显著差异。本研究基于实际电学测量数据(I-V),旨在为光伏阴影故障提供一种极其简单、稳健且低成本的故障检测与分类(FDC)方法。首先通过健康与阴影条件下的不同实验测试提取特征参数构建数据库,继而采用主成分分析(PCA)处理这些特征。通过混淆矩阵作为类别可分性指标,评估数据在PCA空间中的分类准确率。使用250Wp光伏组件的实验数据显示:该方法具有优异效果,在四种不同配置下均实现超过97%的成功分类率。由于仅需利用现有电学测量数据(无需额外传感器),该方法兼具显著成本优势。
关键词: 故障分类、主成分分析、故障检测、I-V曲线、光伏阴影故障
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年第十四届电子仪器工程实际问题国际科学与技术会议(APEIE) - 俄罗斯新西伯利亚(2018.10.2-2018.10.6)] 2018年第十四届电子仪器工程实际问题国际科学与技术会议(APEIE) - 测量系统输出电阻对耿氏二极管I-V特性的影响
摘要: 文献中记载的耿氏二极管实测电流-电压特性存在显著畸变:自热效应和/或电流-电压特性的平滑化。研究表明,采用短脉冲测量I-V特性时可消除自热效应,但此类测量系统通常具有与耿氏二极管电阻相当(或更大)的输出阻抗。分析表明,测量系统输出阻抗增大会导致I-V曲线不连续处的平滑化?;贗-V特性允许畸变范围,确立了测量仪表输出阻抗的技术要求。
关键词: 耿氏二极管,I-V曲线,跳跃不连续性
更新于2025-09-23 15:22:29
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光伏组件性能表征的高效预测模型
摘要: 本文提出了一种简单、高效且通用的数学模型,可在无需估算光伏电路模型参数的情况下,预测任意辐照度和温度条件下任意光伏组件的I-V特性。该预测主要基于为I-V特性曲线中选取的十个关键点构建通用数学模型。为推广这些模型并使其适用于各类光伏组件,选取了20种不同温度及辐照度条件下的光伏组件作为训练数据来源。所有仿真均在MATLAB/SIMULINK中完成,模型训练与开发过程通过EUREQA软件实现。通过与仿真数据、实验数据及近期多篇研究文献对比,验证了所开发模型的性能。评估结果表明:所有模型均能高效预测任意光伏组件在各种气象条件下的I-V曲线,且无需评估光伏电路模型参数;相较于文献中的各类算法,这些模型在I-V特性估算精度上更优,同时执行时间更短。
关键词: 最大功率点、I-V曲线、数学模型、光伏、EUREQA
更新于2025-09-23 15:19:57
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光伏组件可靠性 || 故障分析工具
摘要: 无论模块是由于现场暴露还是加速应力测试而出现性能退化,关键在于弄清??槟诓烤烤狗⑸四男┍浠贾路逯倒β仕鹗АH粝肜谜庑┙峁慕?榻峁挂苑乐刮蠢茨?槌鱿滞嘶?,就必须明确具体发生了何种变化。本章将探讨一些用于深入分析??楣收铣梢虻姆椒?,包括:I-V参数分析、不同辐照度下的性能测量、外观检查、红外(IR)检测、电致发光(EL)检测以及粘结力评估。下文各小节将逐一讨论这些方法。
关键词: 红外检测、电致发光、附着力、I-V曲线、光伏组件、失效分析、外观检查
更新于2025-09-19 17:13:59
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有机太阳能电池中两种不同类型的S型J-V特性
摘要: 本文通过包含载流子表面复合及阴阳极热注入的漂移-扩散模型(边界条件设定),分析了有机太阳能电池(OSCs)的S形特性。通过改变两接触端电子/空穴的表面复合速率(SRVs)及多数载流子的注入势垒高度,观测到两种不同的J-V特性S形偏移:第一类S形曲线在电压轴附近呈现弯曲后近乎指数上升,该变形源于有限SRVs;第二类S形曲线虽在电压轴附近出现拐点但仅具单鞍点且持续单调增长,其成因是电子注入势垒高度超过0.2 eV。通过模拟J-V曲线与实验数据对比验证了模型有效性。将该模型应用于ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al和ITO/PEDOT:PSS/P3HT:ICBA/Al电池发现:P3HT:PCBM电池呈现常规J形曲线,而P3HT:ICBA电池则记录到异常S形行为。所有实验J-V曲线均被模型精准复现,表明ITO/PEDOT:PSS/P3HT:ICBA/Al电池的S形特性源自阴极接触电子势垒高度,而非电极低表面复合效应。
关键词: 太阳能电池,漂移-扩散模型,有机材料,S型J-V曲线
更新于2025-09-19 17:13:59
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邻苯二酚紫敏化的Ho-TiO?/ZnO纳米结构材料:作为染料敏化太阳能电池的光阳极
摘要: 本工作分别通过溶胶-凝胶法和回流技术成功合成了TiO?、钬掺杂二氧化钛纳米颗粒(Ho-TiO?)及相应的纳米结构复合材料(Ho-TiO?/ZnO NC)。采用X射线衍射分析(XRD)、紫外-可见光谱、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线分析(EDX)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对制备的纳米材料进行表征。通过吸收光谱计算纳米材料的带隙,发现纯TiO? NPs的带隙为3.10 eV,经不同浓度钬掺杂后有效调控至2.65 eV。XRD图谱证实了合成纳米材料的结晶性和纯度,SEM和EDX分别用于研究材料形貌和元素组成,FTIR用于检测官能团及染料在纳米颗粒表面的接枝情况。这些纳米材料作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池(DSSC),以邻苯二酚紫染料为光敏剂,固态电解质采用空穴传输聚合物P3HT。通过I-V测试表征所制备电池的性能,其中邻苯二酚紫染料敏化的Ho-TiO?/ZnO纳米材料光电转换效率最高达1.51%,器件其他特征参数包括短路电流密度(Jsc)11.2 mA cm?2、开路电压(Voc)0.41 V、最大功率点(Mpp)1.55 mW cm?2及填充因子0.33。
关键词: I-V曲线、填充因子、染料敏化太阳能电池、溶胶-凝胶法、扫描电子显微镜、邻苯二酚紫
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于模糊系统的光伏热斑故障检测算法
摘要: 光伏(PV)组件中可能造成能量损失和可靠性问题的故障往往难以避免,且必须被检测出来。影响光伏组件的主要可靠性问题之一是热斑效应——当某个电池或一组电池相比相邻太阳能电池显著升温时,就会降低最佳发电功率。本文基于对英国各地不同环境条件下运行的2580个受各类热斑影响的PV组件分析,提出了一种光伏热斑故障检测方法。该故障检测模型采用包含三个输入参数(即功率损失百分比PPL、短路电流Isc和开路电压Voc)的Mamdani型模糊控制器构建模糊推理系统(FIS)。为验证所提算法的有效性,我们进行了大量基于仿真和实验的测试,最终获得的平均准确率达到96.7%。
关键词: 故障检测、热点、光伏、功率损耗、I-V曲线、模糊逻辑
更新于2025-09-16 10:30:52
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摩洛哥阿加迪尔气候条件下单晶与多晶硅光伏组件的性能分析
摘要: 对太阳能光伏技术的评估有助于确定其是否适用于特定地点。本研究的主要目的是评估单晶硅(mc-Si)和多晶硅(pc-Si)光伏组件在阿加迪尔气候条件下(两者特性几乎相同)的适用性。通过全年从日出到日落连续测量的电流-电压曲线计算这些组件的发电量。评估了天气条件、全球辐照度和温度对组件性能的影响,并发现作为光伏电站设计考量因素之一,多晶硅光伏组件的输出功率更高。计算得出单晶硅和多晶硅光伏系统的年平均最终发电量(Yf)和性能比(PR)分别为(1602.22千瓦时/千瓦峰值,0.71)和(1691.85千瓦时/千瓦峰值,0.75)。
关键词: 性能、户外监测、光伏、能量产出、I-V曲线
更新于2025-09-11 14:15:04