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功能化氧化硅纳米片:针对相对湿度增强灵敏度的定制化设计
摘要: 采用完全氧化的二维(2D)硅纳米片(SiNSs)为二维硅基材料在纳米电子学领域的应用提供了新思路。致密堆叠且高孔隙率的氧化硅纳米片(OSiNSs)作为湿度检测的敏感层,其因氧化产生的多孔结构及二维表面亲水基团功能化潜力,使该复合材料对相对湿度(RH)展现出极佳灵敏度。本研究通过功能化精确调控了SiNSs的传感特性:当SiNS-MAA(甲基丙烯酸修饰的SiNSs)沉积于叉指电极后,在20-85%RH范围内电容值翻倍——该数值是在环境条件下SiNS-MAA完全氧化后获得的,其灵敏度远超现有聚合物湿度传感器。相反,疏水性叔丁基丙烯酸(tBMA)功能化则消除了响应特性。实验证明,SiNSs的特异性功能化为实现RH灵敏检测提供了可靠途径?;诠δ艿骺氐睦嗨撇呗钥捎糜谔嵘衅髡罅醒≡裥裕缤ü徊叫奘文擅撞牧媳砻婀倌芡呕蛄佣圆煌肪程跫舾械姆肿?,这些功能分子还可用于后续(生物)分子固定化,从而形成针对基底和气体的敏感识别基团。但传感器技术面临的核心挑战在于开发高选择性方案——即能区分不同蒸汽种类的传感系统。本策略为解决现代纳米材料技术中的这一难题提供了具有前景的新途径。
关键词: 二维材料、多孔硅、功能化、硅纳米片、混合系统、含水量
更新于2025-11-21 11:20:48
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[IEEE 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 法国巴黎(2018.10.14-2018.10.17)] 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 带光伏的生物质自由活塞斯特林发动机发电机
摘要: 所提出的混合发电系统由自由活塞斯特林发动机发电机和太阳能光伏系统组成。该自由活塞斯特林电动发电机以木颗粒等生物质为热源,通过直线发电机实现最大1.6千瓦输出功率及45℃的200升热水供应。本文研究了自由活塞斯特林发动机的输出电压控制策略,采用逆线性二次(ILQ)控制理论将输出有功功率维持在400-500瓦区间。实验结果表明,在燃烧系统长时标特性与电路短时标特性的共同作用下,FPSEG头部温度始终保持在上下限阈值之间。
关键词: 混合系统,自由活塞斯特林发动机,生物质能,太阳能,ILQ控制
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用上转换纳米粒子与镧系配合物在多波长响应杂化体系中的协同效应
摘要: 我们采用简单的滴涂法制备了一种由双核镧系配合物[Ln2bpm(tfaa)6](Ln = Tb或Eu)与上转换纳米粒子(UCNPs)组成的杂化体系。该体系在近红外(NIR)激发下呈现可见光发射,其信号同时源自亚10纳米UCNPs和[Ln2]配合物——后者通常仅能通过紫外-蓝光直接激发?;谖忍êβ室览敌裕┖褪奔浞直婀庋Р饬拷峁?,我们确认了能量转移的辐射特性,主要通过配体介导实现从UCNPs中Tm3+离子到配合物中Ln3+离子的传递。对该杂化体系表面的高光谱成像与电子显微镜观测证实:UCNPs与镧系配合物在广域复合薄膜中呈连续共存分布。该体系兼具同步吸收紫外-蓝光与近红外光的能力及简易制备特性,使其成为开发多波长激发光电器件的理想候选材料,能将吸收的光能精准转换为特定窄谱段输出。
关键词: 混合系统、复杂体系、能量传递、镧系元素、薄膜、上转换纳米粒子、高光谱成像
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 法国巴黎(2018.10.14-2018.10.17)] 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 用于海水淡化厂的多兆瓦混合风能-太阳能光伏系统仿真研究
摘要: 本文提出了一种多兆瓦级风光互补发电系统的电力配置与控制方案,该系统包含多台风力发电机和太阳能电池板,用于为海水淡化厂供电。风能和太阳能系统的容量设计使海水淡化厂尽可能从可再生能源获取电力,以减少对公用电网的依赖。风力发电机系统各部分包含一台通过背靠背电压源变流器并网的变速永磁同步发电机:整流器使风能系统运行在最大功率点,逆变器则为海水淡化厂供电。太阳能电站由多块电池板组成,通过三相变流器并网,兼具电能转换和最大功率点跟踪的双重功能。该系统的建模与验证采用PSCAD/EMTDC软件完成,该软件通常用于暂态分析。
关键词: 混合系统,光伏系统,风力涡轮机,整流器,逆变器,海水淡化厂
更新于2025-09-23 15:22:29
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大规模太阳能场混合逻辑动态非线性模型预测控制器
摘要: 本文提出了一种用于减少大型太阳能场因云层遮挡导致热损失的控算法。该方案基于太阳能场的混合逻辑动态(MLD)建模,并采用实用非线性模型预测控制器(PNMPC)计算最优控制动作??刂破鞯闹饕δ苁峭S媒谖露雀哂诔隹谖露鹊募瘸?,并通过调节运行中集热场的导热油流量来跟踪出口温度设定值。预测与仿真过程采用简化的集总参数模型。
关键词: 太阳能场控制、混合逻辑动态系统、混合系统、非线性模型预测控制
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA)- 法国巴黎(2018.10.14-2018.10.17)] 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA)- 独立光伏-燃料电池-电池混合系统的功率流控制
摘要: 光伏(PV)电源渗透面临的主要挑战(尤其是独立应用场景)在于其间歇性特性,因此出现了由多种能源共同馈入同一直流母线的混合系统。本文研究了一种在环境变化条件下为可变直流负载供电的光伏-燃料电池混合系统:光伏作为主能源,燃料电池(FC)作为备用能源。为提高系统可靠性和成本效益,增加了蓄电池以应对紧急情况供电。针对可变负载和不规则辐照度曲线,提出并测试了一种负载分配策略。仿真结果验证了该策略的有效性——能够满足埃及夏季和冬季的日常居民用电需求。
关键词: 燃料电池、负载分配策略、混合系统、电池组、光伏电源
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于ANFIS混合MPPT控制器的并网光伏/风能系统性能研究
摘要: 太阳能和风能是人类可利用的两种天然可再生能源,它们提供了无后顾之忧的能源供应途径。为高效利用这些资源,风力发电是与光伏系统相结合以储存太阳能的选项之一。因此当前系统需要引入技术来控制运行,首要解决组合式混合系统追踪最大功率、直流电压输入以及可再生能源并网输送之间权衡的核心问题。通过依赖最大功率点跟踪(MPPT)系统的自适应神经模糊推理方法(ANFIS)及微观可信的ANFIS系统,可最小化并网功率波动。本文比较了混合MPPT控制器:一组采用扰动观察法(P&O)与叶尖速比法(TSR),另一组采用增量电导法(ICM)与爬山搜索法(HCS),两组控制器均与ANFIS进行测试。所提出的系统通过MATLAB/SIMULINK软件建模,将受ANFIS控制器影响的逆变器连接至电网系统以实现既定目标。
关键词: 光伏系统、永磁同步发电机、混合系统、最大功率点跟踪、电压源逆变器(VSI)
更新于2025-09-23 15:19:57
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考虑非局域效应的半导体量子点与金属纳米粒子混合体系中的电磁感应光栅
摘要: 研究了一种混合体系的光学偏振特性,该体系包含一个间距极近的球形单量子点(建模为三能级V型系统)和一个金属纳米粒子。两者采用经典处理方式并通过偶极-偶极相互作用机制耦合。单量子点与金属纳米粒子间的相互作用展现出有趣的光学响应:在弱探测场条件下并考虑金属纳米粒子的非局域性修正时,混合体系的吸收谱呈现具有双吸收峰的电磁感应透明窗口,其中等离激元辅助的量子干涉对峰位和峰强起关键作用——引入非局域效应会显著改变这些特征。通过施加驻波耦合场诱导激子透明效应,可构建探测衍射光栅。本研究成果在全光通信等多个领域具有重要应用价值。
关键词: 金属纳米粒子(MNP),混合系统,电磁感应光栅(EIG),非局域性,半导体量子点(SQD)
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用抛物槽式集热器的混合聚光光伏/热系统实验与理论分析
摘要: 在本研究中,设计了一种混合式聚光光伏热系统,并与抛物槽式集热器耦合,从理论和实验两方面研究了其联合产热发电性能。该设计将光伏组件安装在具有半圆柱形结构的抛物槽吸收管平面上,通过使水流经吸收管内部及吸收管与玻璃罩之间的环形间隙,实现光伏面板双面冷却?;谌攘ρУ谝欢山⒘讼低衬P停⒗米灾剖笛樽爸貌杉氖萁醒橹?。实验过程中,环形流速分别设置为0.008 kg/s、0.017 kg/s和0.025 kg/s,内管流速分别设置为0.075 kg/s、0.083 kg/s和0.091 kg/s。现场测试结果表明:当环形流速为0.008 kg/s时,对应内管流速0.075 kg/s、0.083 kg/s和0.091 kg/s的系统平均总效率分别为61.42%、64.61%和66.36%。模拟获得的混合系统理论结果与实验数据吻合良好。最后还对所提系统进行了环境成本分析。
关键词: 混合系统、聚光光伏/热系统、抛物面槽式集热器、可再生能源、太阳能
更新于2025-09-23 15:19:57
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不同热水流量下太阳能吸收-过冷压缩混合制冷系统的性能
摘要: 太阳能吸收-过冷压缩混合制冷系统(SASCHCS)在高楼建筑中具有技术经济可行性。由于该系统无需辅助热源运行,其吸收子系统与太阳能集热器的性能耦合对热水流量变化较为敏感。因此需要明确系统性能与热水流量的关系机制。本文旨在阐明热水流量的影响机理并提出相应决策准则。以亚热带广州典型高层办公楼为案例,模拟分析了不同热水流量下系统的日运行过程,详细探讨了集热器有效得热与吸收子系统制冷量随热水流量的变化规律。结果表明:SASCHCS运行热水温度范围为60℃至90℃,节能效益随热水流量增加而提升,但过高流量时增幅趋缓。当集热器流量从1m3/h增至10m3/h时,8月日节能率提高21%;发生器热水流量同幅度提升时日节能率达37.5%。综合考虑水泵能耗,年运行最优参数为集热器流量3.6m3/h(13.33kg/m2·h)和发生器流量5.2m3/h(19.26kg/m2·h)。本研究有助于提升SASCHCS的运行性能。
关键词: 太阳能制冷、过冷压缩、热水流量、吸收式制冷机、混合系统
更新于2025-09-23 15:19:57