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[2019年IEEE智能控制、优化与信号处理技术国际会议(INCOS) - 印度泰米尔纳德邦(2019.4.11-2019.4.13)] 2019年IEEE智能控制、优化与信号处理技术国际会议(INCOS) - 无人机嵌入式柔性太阳能电池最大功率点跟踪(MPPT)的实现

DOI：10.1109/INCOS45849.2019.8951417 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 本文提出了一种在变化阴影条件下柔性有机聚合物太阳能电池（FOPSC）的最大功率点跟踪（MPPT）方法。该FOPSC采用PFO、PEO-at-co-MEH-PPV和MEH-PPV三种共轭聚合物复合材料作为活性层，CNT/rGO复合材料作为对电极（CE），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）作为衬底制备而成。所制备的OPSC显示出约0.69的填充因子（FF）、0.67 V的开路电压（Voc）以及在6.37 mA/cm2电流密度条件下的13.69%功率转换效率（PCE）。该OPSC的PCE与采用Pt CE的OPSC相当（η=7.82%）。将四条OPSC条带串联连接，重建了地面无人机模型并模拟不同阴影条件，获取了功率-电压关系曲线?；谑笛槭?，开发了一种利用输出电压对占空比二阶导数的MPPT技术，并通过微控制器控制的降压PWM实现基于D2VOC的MPPT。
作者： Saradh Prasad，MohamadS. AlSalhi，M. Ulaganathan，Mamduh J. Aljaafreh，Devaraj Durairaj
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究在不同遮阴条件下柔性有机聚合物太阳能电池（FOPSC）最大功率点跟踪（MPPT）技术的实现，以应用于无人机（UAV）。

研究成果

本研究设计的FOPSC条带结合基于最小传感器的MPPT方法，在不同遮阴条件下展现出最大功率捕获能力。该系统低成本、轻量化且柔性的特点，使其适合嵌入无人机机身，有望通过为无人机电池充电来延长飞行时间。

研究不足

该研究聚焦于单层太阳能电池，未探讨添加PEDOT:PSS等额外层可能带来的效率提升。最大功率点跟踪（MPPT）技术在变化阴影条件下的有效性已得到验证，但在更复杂的场景中可能需要进一步优化。

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