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钙钛矿太阳能电池中非辐射复合能量损失的研究
钙钛矿太阳能电池制备工艺简单,成本低廉。近年来,该类太阳能电池因其快速增长的光电转换效率和逐步提升的器件稳定性,吸引了学术界和产业界的广泛关注,为光伏领域带来了新的机遇。然而,由于钙钛矿太阳能电池中存在非辐射复合损失,所以目前的光电转换效率依然低于肖克利-奎塞尔(Shockley-Queisser)理论所定义的极限效率。因此,最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失是进一步提升电池器件效率的未来研究重点。 鉴于此,研究团队基于已有的研究基础,对“最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失”这一论题进行深入探讨和系统总结。该综述文章主要包括以下几个方面:首先,介绍了钙钛矿太阳能电池中非辐射复合的起源,并详细讨论了非辐射复合损失的定量化测试方法;其次,系统总结了在降低非辐射复合损失方面的最近研究进展;再次,依据肖克利-奎塞尔理论,对钙钛矿太阳能电池所能够获得的最高光电转换效率进行了科学预测;最后,在展望部分,前瞻性地指出了最大化降低非辐射复合损失的未来努力方向。图1. 金属卤化物钙钛矿活性层内的电荷载流子产生与复合动力学机制 在理想的金属卤化物钙钛矿半导体材料中,所有的光生电子和空穴最终将通过发射光子的方式进行复合(即:辐射复合)。然而,在实际的钙钛矿太阳能电池中存在大量的非辐射复合通道(如图1所示),绝大部分光生载流子将优先通过其他非辐射途径进行复合(例如,缺陷辅助复合,俄歇复合,界面诱导复合,电声耦合,带尾态复合等)。这些非辐射复合损失过程极大降低了电池在稳态下的光生载流子浓度,从而减小了金属卤化物钙钛矿层中准费米能级劈裂的能级差,最终造成钙钛矿太阳能电池较大的电压损失。因此,最大化降低或抑制这些非辐射复合通道是提升器件开路电压和光电转换效率的关键。 针对各种非辐射复合通道,该综述首先介绍了目前量化分析非辐射复合损失的常规测试技术以及测试要点,如图2所示。图2. 量化钙钛矿薄膜和完整器件中非辐射复合损失的表征技术 随后,结合当前研究现状,进一步梳理了近年来在降低非辐射复合损失方面取得的一系列重要进展。值得一提的是,该研究团队去年在《Science》杂志上报道的基于溶液二次生长方法构建渐变结的策略(如图3所示),在降低反式钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失方面效果显著(Science 360, 1442-1446)。此后,一系列研究报道显示,相似的策略在正式常规结构钙钛矿太阳能电池和全无机钙钛矿太阳能电池中也可以获得正向的实验结果。由此说明,在金属卤化物钙钛矿半导体材料中构建有效的渐变结对后续降低非辐射复合损失具有非常重要的借鉴价值。图3. 渐变结钙钛矿太阳能电池器件结构和渐变结的时间分辨光谱 此外,该综述还以当前最高效率的砷化镓太阳能电池为参照,先假定钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与砷化镓太阳能电池的情形一致,再依据肖克利-奎塞尔理论,对钙钛矿太阳能电池所能够获得的性能参数进行科学预测,进而给出电池器件所能达到的最高光电转换效率,如图4所示。图4. 当钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与当前最高效率砷化镓太阳能电池的情况相同时,单结钙钛矿太阳能电池可实现的最优器件性能参数 最后,该综述也指出,目前提升器件性能的两条主要途径是最优化光子俘获和最大化降低非辐射复合损失。如果能将二者进行有效整合,探索更可靠的协同优化策略,这可能会是将器件光电转换效率提升至接近理论极限的可行方案。为此,综述也对一些未来的努力方向进行了展望。 总的来说,该综述为最大程度地降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失提供了理论总结,也为开展实验工作提供了参考借鉴,对进一步提升电池效率,推动该类电池产业化应用有重要意义。
北京大学 2021-04-11
一种低信噪比雷达辐射源信号脉内调制识别方法
本发明公开了一种低信噪比雷达辐射源信号脉内调制识别方法,其步骤包括电子侦察接收机接收雷达辐射源脉冲信号,经由射频到中频的降频和A/D采样处理后,得到待识别的具有不同脉内调制方式的雷达辐射源信号S(t),再在信号处理模块中对信号S(t)进行处理,识别出雷达辐射源信号的脉内调制方式并输出。本发明方法能在信噪比低至-6dB时正确识别多种雷达辐射源信号脉内调制方式,比现有的雷达辐射源信号脉内调制方式识别方法具有更好的噪声抑制能力,且比现有的多种雷达辐射源信号识别方法的计算复杂性O(n2)或O(n3)低很多。
西南交通大学 2016-10-19
一种菊花状纳米钯聚集体材料的超声辐射制备方法
本发明公开了一种菊花状纳米钯聚集体材料的超声辐射制备方法,是向反应器中加入水和乙醇,然后加入 PdCl2 粉末和表面活性剂-大分子复合体系软模板,在氮气保护下超声反应,反应结束后离心分离收集沉淀物,用乙醇和丙酮洗涤后真空干燥得到纳米钯聚集体材料。本发明借助乙醇的还原作用和助溶剂作用,没有额外添加诸如硼氢化钠、抗坏血酸等化学还原剂的条件下一步合成菊花状纳米钯聚集体材料,反应速率容易控制,成本低廉,操作过程简便易行。本发明所制得的菊花状纳米钯聚集体材料的尺寸范围在 60-100nm 之间。
安徽理工大学 2021-04-13
IPT信息管道技术及DMCS智能物联分布式测控系统集成方法
1.痛点问题 物联网技术是工业4.0和数字经济智慧化时代的标准性特征技术,是人工智能、云计算机、大数据等核心技术的底层技术基础。物联网技术的本意是希望实现万物直接互联,并能主动协同工作,但目前尚没有一项技术可以达到上述目的。 目前现有的物联网系统架构种类很多,主要集中在物联网的顶层软件设计方面,软件研究较多也做得很好,但其面临的共同问题是各种底层设备(包括不同厂家生产的各种传感器和执行器等功能部件)如何联接?在目前现有的各种物联网技术方案不仅系统结构复杂,也只能实现万物间接互联和被动协同工作,而无法实现物联网所需的万物直接互联和主动协同工作。 2.解决方案 本成果所涉的核心技术是IPT(InformationPipeTechnology)信息管道技术及基于IPT信息管道技术的DMCS(DistributedMeasurement&ControlSystem)智能物联分布式测控系统集成方法,以下简称DMCS/IPT。 在基于IPT信息管道技术的DMCS智能物联分布式测控系统中,所有节点均具有完全平等的地位(“去中心化”),也无需通过任何指令进行协同工作(“去指令”),所有节点及其联接的底层设备均可直接通过在信息管道中自动交互的测控信息的驱动来实现系统预期的各种测控功能,而若想改变系统功能,也只需改变系统中联接各分布式智能测控节点虚拟的信息管道联接关系即可,多数情况下,无需编程即可实现分布式智能测控系统的快速集成及其功能重构。DMCS/IPT及其所衍生的IPT云/IPT雾智能物联系统架构,能完美实现物联网所需的万物直接互联和主动协同工作。IPT雾是一种可以弥散到工业现场任何一个角落的DMCS/IPT智能测控网络,整个网络只需一条线缆(有线或无线物理链路)即可位于工业现场不同位置的底层设备及其对应的IPT节点彼此联接起来,不仅可通过信息管道实现“去中心化”和“去指令”的智能协同工作,而且可在IPT雾网络中任意位置接入的IPT远程智能联接节点联接至IPT云网络,或者直接联接至任意指定的普通云服务器,并与云端现有的各种物联网专业软件实现对接。IPT云网络则是架构在IPT雾网络之上的DMCS/IPT智能测控网络,可进一步联接不同的IPT雾网络,并通过信息管道解决不同IPT雾网络之间的测控任务协同,以形成更大规模的智能物联网。IPT云网络同样具有“去中心化”和“去指令”等明显技术特征,也能在IPT云网络中任意位置通过接入一个IPT远程智能联接节点,将整个系统联接至任意指定的普通云服务器,并与云端现有的各种物联网专业软件实现对接。 合作需求 1、合作企业现有产品需在某行业或某领域已占有较大的市场份额,且非常熟悉所在行业或领域的业务流程,并深度了解客户的痛点和需求; 2、合作企业需有良好的信誉记录,并需要有足够的资金来支持DMCS/IPT新产品的研发,且需要有一定数量和质量的技术人才来完善相关产品; 3、合作企业需有愿意跟其他非竞争性企业一起联手打造智能物联网生态圈的愿望。 具备以上合作条件的企业可联系清华技术转移院,通过专利普通许可方式开展各自领域的新产品研发及其推广应用,聚集多方力量,以合作共赢的方式共同打造一个可满足数字经济新时代需求的、造福于国家和社会的、国产化的智能物联技术产品生态圈。
清华大学 2022-05-07
技术需求;金属材料热处理、机械自动化、汽车悬挂系统设计研发
金属材料热处理、机械自动化、汽车悬挂系统设计研发
山东恒日悬架弹簧股份有限公司 2021-08-24
一种基于 WAMS 时间断面信息和拓扑信息的故障诊断方法
本发明公开了一种基于 WAMS 时间断面信息和拓扑信息的故障 诊断方法。该方法包括: (1)通过 WAMS 获取互联电网中各量测点的三 相电压和电流的幅值和相角数据;(2)使用获取的三相电压和电流的幅 值数据按照故障诊断启动判据进行计算;(3)对满足故障启动判据的量 测点三相电压和电流的幅值数据进行实时特征量提取,形成实时模式 向量;(4)将量测点 i 提取的实时模式向量与预设的已知故障类型的基 准模式向量集合相匹配,根据匹配结果给出初步故障结果;(5)根据时 间信息和电网拓扑信息对满足启动判据的量
华中科技大学 2021-04-14
锅炉水循环安全在线监测仪
一种锅炉水循环安全在线监测仪,其特点是:包括锅炉汽包管路a上的高压阀门a,仪表阀门a与差压变送器a连接,锅炉汽包的下联箱的高压阀门b与并连的仪表阀门b,c连接,仪表阀门b与差压变送器a连接,仪表阀门c与压力变送器a连接,锅炉汽包水冷壁管上的测速管上的高压阀门c与并连的仪表阀门e,f连接,仪表阀门e与压力变送器b连接,仪表阀门f与差压变送器b连接,锅炉汽包管路a上的高压阀门a与仪表阀门g连接,仪表阀门g与差压变送器b连接,差压变送器a,b,压力变送器a,b与各自的测压电阻电连接,锅炉汽包上的热电偶与测温电阻电连接,测压电阻,测温电阻均与数据采集器,计算机电连接.具有自动监测,诊断故障准确等优点.
东北电力大学 2021-04-30
一种汽车胎压监测装置
成果描述:本实用新型公开了一种汽车胎压监测装置,包括气门嘴头、主连接管道、充气阀芯、副连接管道和检测装置,所述气门嘴头的进气口连接一组所述主连接管道,所述主连接管道的表面设有外螺纹,且所述主连接管道的一端面设有一组所述充气阀芯,所述主连接管道的杆体上设有所述副连接管道,且所述主连接管道的内部和副连接管道的内部连通,所述副连接管道的一端面设有检测装置。本实用新型,结构简单,将用于充气的装置和检测气压的装置进行并联,两者在工作时并不会产生任何影响,保证了该装置的稳定工作能力,且使用寿命长。市场前景分析:本实用新型,结构简单,将用于充气的装置和检测气压的装置进行并联,两者在工作时并不会产生任何影响,保证了该装置的稳定工作能力,且使用寿命长。与同类成果相比的优势分析:国内领先
成都大学 2021-04-10
油井天然气/氮气实时监测装置
与国内外现有的关于天然气混合气体中各种种类的识别以及在线检测设备的技术相比较,该技术选择用多种传感器构造智能传感器阵列的技术手段。以深度学习算法网络为信息辨识计算方法,以 FPGA 来完成网络算法的硬件实现,最终获得一套智能化天然气混合气体多种气体(包括氮气)在线监测装置。
西安交通大学 2021-04-10
油井天然气/氮气实时监测装置
与国内外现有的关于天然气混合气体中各种种类的识别以及在线检测设备的技术相比较,该技术选择用多种传感器构造智能传感器阵列的技术手段。以深度学习算法网络为信息辨识计算方法,以 FPGA 来完成网络算法的硬件实现,最终获得一套智能化天然气混合气体多种气体(包括氮气)在线监测装置。
西安交通大学 2021-04-10
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