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光伏热泵的性能指标
摘要: 过去几十年间,对可逆制热制冷系统的需求显著增长,同时以更高效可持续方式发电的需求也日益迫切。因此,利用太阳能光伏(PV)驱动热泵(HP)的系统概念因其能将制热/制冷需求与可再生环保能源相匹配而备受关注。本文综述了已通过理论研究和/或实验测试的多种光伏-热泵系统解决方案,以及主要采用的性能评价指标(KPIs)。通过对传统KPIs的分析,明确了其适用边界,并据此提出新指标(PR25、PRref,25、SPFPV-HP和SPFPV-HP,ref,25),旨在克服原有局限,不仅能评估热泵与光伏系统本身的性能,还能评价两者的集成质量及整个光伏-热泵系统的可再生能源特性。本研究致力于推动光伏-热泵研究领域建立统一的KPIs体系以便比较未来研究成果,同时提出了相关建议与未来研究方向。
关键词: 热泵、性能指标、光伏、电气工程、能源工程、工程学、光伏/热系统、系统工程、工业工程
更新于2025-09-19 17:13:59
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由结构工程化量子点构成的先进电极材料,用于高性能非对称微型超级电容器
摘要: 微超级电容器(MSCs)作为一类新型储能器件因其独特优势备受关注。然而其工作电压窄、频率响应慢及能量密度较低等问题仍待突破。通过多维度创新设计提升其电化学性能仍是重大挑战。本研究采用表面与结构工程策略:将二维材料尺寸缩减至量子点尺度、掺杂杂原子、构建更多结构缺陷并引入丰富官能团以调控其理化性质。所得氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)与二硫化钼量子点(MoS2-QDs)分别作为负极和正极材料展现出优异电化学性能。重要的是,由此构建的N-GQDs//MoS2-QDs非对称微超级电容器器件具有高达1.5 V的工作电压(远超多数已报道MSCs)、超快频率响应(时间常数仅0.087 ms)、高能量密度0.55 mWh cm?3及优异循环稳定性。该工作不仅为高性能MSCs设计提供了新思路,对基于量子点材料的其他储能转换器件也具有重要应用价值。
关键词: 超级电容器、电极材料、工程学、二硫化钼量子点、氮掺杂石墨烯量子点
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于多光子显微镜的全正常色散飞秒光纤激光器的低成本定制制造与锁模运行
摘要: 本文提出了一种构建低成本高性能飞秒(fs)光纤激光器的方案。该全正常色散(ANDi)掺镱光纤激光器完全采用商用元件搭建,包括价值8000美元的光纤与泵浦激光组件,以及4800美元的标准光学元件和腔外配件。初涉光纤器件制备的研究人员还可考虑购置基础光纤熔接与激光脉冲表征设备(约63000美元)。文中提出了验证真实锁模与表观(部分或噪声类)锁模性能的关键方法,这对实现激光器最佳运行至关重要。该系统可获得脉宽70飞秒、中心波长约1070纳米、重复频率31兆赫兹的输出。这种光纤激光器展现了易于组装的激光系统所能达到的峰值性能,使其成为研发紧凑便携式飞秒激光技术的理想方案,有助于推动临床多光子显微镜和飞秒手术等新应用的实现。
关键词: 光纤激光器、多光子显微镜、低成本、锁模、第153期、飞秒脉冲激光器、工程学、定制加工
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于多重量子干涉产生无条件偏振纠缠光子的光子系统
摘要: 我们展示了一种高性能的非条件偏振纠缠光子源,具有高发射率、宽带分布、简并且无需后选择的特点。该光源的特性基于萨格纳克干涉仪往返配置的多量子干涉效应。量子干涉效应使得利用偏振纠缠光子的高产生效率进行参量下转换成为可能,并且无需后选择要求就能将简并光子对分离到不同的光学模式中。我们阐述了该光学系统的原理,并通过实验测量了保真度和贝尔参数,还从至少六组偏振关联数据组合中对产生的偏振纠缠光子进行了表征。实验获得的保真度和贝尔参数超过了经典局域关联极限,这清晰地证明了非条件偏振纠缠光子的产生。
关键词: 0型、往返配置、萨格纳克干涉仪、II型、参量下转换、偏振纠缠光子、工程学、第151期、量子干涉
更新于2025-09-11 14:15:04
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光子纳米结构的光谱与角度分辨磁光特性表征
摘要: 光子晶体是能够支持多种受限电磁模式的周期性纳米结构。这类受限模式通常伴随着电场强度的局部增强,从而强化光与物质的相互作用,使其在表面增强拉曼散射(SERS)和表面等离子体增强传感等领域具有应用价值。当存在磁光活性材料时,这种局域场增强会引发异常的磁光效应。通常情况下,特定光子晶体的受限模式强烈依赖于入射电磁辐射的波长和入射角度。因此,需要通过光谱和角分辨测量来完整识别这些模式,并建立它们与晶体磁光活性的关联。 本文阐述了如何利用傅里叶平面(后焦面)显微镜对磁光活性样品进行表征。我们以磁光活性Au/Co/Au多层膜构成的等离子体光栅作为模型系统,在实验中对光栅施加原位磁场并测量其倒易空间响应,从而获得该光栅在不同波长和入射角度下的磁光响应。这些信息使我们能够完整绘制出光栅的等离子体能带结构图谱,以及其随角度和波长变化的磁光活性分布。通过这两幅图像,我们可以精确定位等离子体共振对光栅磁光响应的影响。 由于磁光效应相对较弱,需要对采集到的光学信号进行精细处理。为此,我们制定了从原始数据中提取磁光响应的图像处理方案。
关键词: 等离子体学、磁光学、磁等离子体学、光子晶体、第153期、工程学、光谱学、后焦平面测量
更新于2025-09-11 14:15:04
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真空沉积有机发光二极管的制备与表征
摘要: 本文介绍了一种基于客体-主体或激基复合物给体-受体发光体的简易高效热活化延迟荧光有机发光二极管(OLED)制备方法。通过分步操作流程,读者可重复制备基于简单有机发光体的OLED器件。文中展示了个性化氧化铟锡(ITO)图形化工艺,随后依次进行各功能层蒸镀、器件封装及性能表征。最终目标是提供一套可复现已发表文献成果的实验方案,同时支持采用不同化合物与结构来制备高效OLED器件。
关键词: 双极性、给体-受体、热激活延迟荧光、激基复合物、有机电子学、图案化、热蒸发、第141期、OLED、工程学
更新于2025-09-09 09:28:46