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oe1(光电查) - 科学论文

81 条数据
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  • 结合相变材料的太阳能光伏/热系统性能实验研究

    摘要： 我们全面分析了一种结合相变材料的太阳能光伏/热系统（即PV/T-PCM系统）。选用相变温度为37°C的脂肪酸作为相变材料。该系统采用填充相变材料的太阳能集热器（内含矩形金属翅片以增强传热）来冷却光伏组件。在中国上海实际户外气候条件下进行了为期四天的实验测量。实验期间，我们通过PV/T-PCM系统中的水循环回路研究了两种不同的间歇性热调节策略以提高整体太阳能利用效率，并进行了详细对比。结果表明：集热器中采用相变材料能显著缓解光伏板温度波动并提升光电效率。由于脂肪酸导热系数较低，即便添加铜金属翅片，集热器内仍存在明显温度分层现象。设定45°C的温控策略表现更优，案例1和案例3的整体效率可达约91%；而采用50°C温控策略时，案例3和案例4的整体效率约为85%。相对较低的温控设定值能从集热器相变材料中移除更多热量。结论指出：通过合理的热调节策略可提升PV/T-PCM系统的整体能量利用率，但该系统的经济性分析仍需进一步研究。

    关键词： 相变材料、光伏/光热系统、双轴跟踪器、光电效率、光热效率

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 相变材料集成光伏板的性能分析

    摘要： 光伏（PV）面板的转换效率会随着温度升高而降低。研究表明，光伏温度每上升1摄氏度，效率可能下降高达0.65%。这一现象引发了学者们对缓解和控制光伏温度的广泛关注。在众多应用技术中，相变材料（PCM）因其潜热储能特性，被视为将光伏温度维持在较低水平的潜在解决方案。由此形成的集成系统被称为光伏-相变材料（PV-PCM）系统。本研究通过模拟评估了该系统的日性能和可行性，结果表明添加相变材料可使光伏温度降低24.9°C，从而使发电量提升高达11.02%。研究还证实，相变材料的潜热容量及熔融相变材料的自然对流能有效控制光伏温度，并将光伏向相变材料的热传递速率提高4至5倍。

    关键词： 光伏，相变材料，光伏-相变材料，被动冷却，热管理

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 8.3: <i>特邀论文：</i> 用于数字全息的超高清显示技术

    摘要： 超高分辨率显示面板是未来显示技术的发展趋势之一，也是实现数字全息的关键。本文介绍了两种实现1微米像素间距的技术路径：基于反射式TFT-LCD的3微米像素间距空间光调制器（SLM）面板已研制成功，并成功演示了重建全息图像；基于相变材料的SLM正在研发中，其驱动电路采用硅CMOS背板。由于相变材料具有良好的可扩展性，实现1微米像素间距极具前景。

    关键词： 薄膜晶体管液晶显示器、空间光调制器、超高分辨率、全息术、相位调制、有源矩阵显示器、薄膜晶体管、相变材料

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用相变材料与纳米流体实现热调控的聚光光伏电池集成式被动-主动冷却系统

    摘要： 已开发并建模了一种用于聚光光伏（CPV）太阳能系统热调节的被动与主动冷却系统集成方案。该设计将相变材料（PCM）储热电池与闭环水冷系统相结合，建立了二维模型用于模拟集成冷却系统的CPV各层结构。通过研究评估了系统组件及整体热电性能，进一步探究了水箱内不同PCM板排列方式对系统性能的影响，并分析了采用纳米流体作为传热流体（HTF）的性能提升效果。结果表明：相比传统单独PCM-PV系统和单独水冷系统，该方案使CPV平均温度降低60%；在10倍聚光比（CR）和0.01 m/s HTF流速下，电池温度不超过78°C，且PCM最高温度始终低于降解温度限值。水箱内PCM板排列方式对系统性能影响可忽略。使用纳米流体作为HTF增效剂可使CPV效率提升2.7%，同时降低光伏组件最高温度4°C、缩短PCM熔化时间12%。

    关键词： 聚光光伏，集成被动-主动冷却系统，相变材料，热调节，纳米流体

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 带储能功能的光伏热收集器实验研究：用于发电、建筑供暖与自然通风

    摘要： 相变材料（PCM）可用于光伏系统的热管理及热能存储。本文提出一种集成PCM作为储热介质的光伏光热（PVT）系统，既能调控光伏温度，又可通过通风管道实现建筑供风预热或自然通风。该集成PVT/PCM系统的创新点在于：利用PCM这一被动技术同时实现光伏冷却与建筑供热通风功能。研究团队针对不同尺寸PCM的PVT原型系统开展了实验，结果表明：在600 W/m2辐照强度下，采用相变温度25oC、厚度30 mm的PCM层可使光伏温度维持在45oC以下，并在约210分钟内将光伏电效率提升10%。PCM厚度每增加10 mm，热调控时长可延长60至70分钟。该PVT/PCM系统在熔融阶段能使宽1100 mm、高1200 mm、深100 mm的垂直风道产生15 L/s通风量，凝固阶段至少可达20 L/s。通过增设金属翅片强化PCM传热，可进一步将光伏电效率提升3%，通风量提高30%。

    关键词： 储能、光伏、相变材料、自然通风、热管理、太阳能吸收器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用相变材料的水基蛇形流式光伏热系统（PVT-PCM/水）的火用经济性分析

    摘要： 在印度科塔亚姆（北纬9.5425°，东经76.8202°）的气候条件下，研究人员对PVT-PCM/水系统开展了研究。本文通过实验对比了光伏面板与基于水的PVT-PCM面板的整体性能。在不同室外环境工况下分析表明：与传统光伏板相比，集成相变材料（PCM）使该系统热效率提升26.87%，综合效率提高40.59%，电效率增加17.33%。研究发现基于水的PVT-PCM系统按总有效能计算的投资回收期约为6年，比传统光伏板缩短11.26%。此外，该系统较传统光伏板具有约27%的长期生命周期转换效率优势。

    关键词： 光伏，相变材料，火用，优化，热管理

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑 (2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 辐射热传递的周期性放大

    摘要： 通过热反射、光热辐射测量、3ω法、光声技术、热波谐振腔等技术，利用周期性热流或时间调制温度对材料进行热激发，是测定热物性的可靠精确方法。近年来，通过相变材料（PCMs）对热流的控制能力得到提升——这类材料的内部结构受温度显著驱动，导致其热学、光学和电学性质发生显著变化。热致变色材料（如VO2、镍钛合金）或超导体就是典型例子，它们可在低热/电导率、高发射率的绝缘相与高热/电导率、低发射率的金属相之间转变。这种金属-绝缘体相变（MIT）发生在各PCM的临界温度，因而可用于调控PCM与环境交换的热流，为新型应用开辟了道路。

    关键词： 辐射传热、金属-绝缘体转变、热致变色材料、热激发、相变材料

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 水自然循环与纳米增强相变材料耦合用于光伏组件冷却的潜力

    摘要： 本文介绍了一种新型光伏组件被动冷却系统，该系统采用自然冷却水循环工作。通过基于相变材料（PCM）的冷却系统从冷却水中移除热量。为增加传热表面积，特别设计了锯齿形PCM容器结构。实验第一阶段使用由82 wt%椰子油和18 wt%向日葵油组成的复合油作为PCM。随后为增强PCM与冷却水间的传热性能，将复合油与勃姆石纳米粉末（0.009 w/w）混合。通过监测不同辐射强度下光伏组件的温度及发电功率来评估复合油和纳米复合油的冷却性能。结果表明该系统无需任何泵送装置即可可靠冷却光伏组件。此外，纳米复合PCM的传热效率显著高于普通PCM。在410、530、690 W/m2辐射强度下，相较于参照组，纳米复合油使最大发电功率分别提升了44.74%、46.63%和48.23%。

    关键词： 光伏，相变材料，自然循环，被动冷却，勃姆石纳米颗粒，传热

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于相变材料的纳米颗粒用于可控缺氧调节与增强光疗

    摘要： 肿瘤缺氧会增强肿瘤对不同疗法（尤其是涉及氧气的策略，如光动力疗法PDT）的抵抗性。本研究利用热响应相变材料（PCM）共包封超小二氧化锰（sMnO?）和有机光敏剂IR780，制备出IR780-sMnO?-PCM纳米颗粒，用于可控调节肿瘤缺氧并增强光疗效果。该热响应保护性PCM层不仅能防止IR780光降解，还能在激光照射下即时释放sMnO?分解内源性H?O?，为PDT生成充足氧气。荧光成像和光声成像证实，静脉注射后IR780-sMnO?-PCM纳米颗粒在肿瘤部位高效蓄积，显著缓解了肿瘤缺氧。此外，在体内联合光热疗法（PTT）与PDT时，相比IR780-PCM纳米颗粒，IR780-sMnO?-PCM纳米颗粒展现出更优异的肿瘤生长抑制效果。这些结果表明，IR780-sMnO?-PCM在可控调节肿瘤缺氧方面具有突破当前癌症治疗局限的潜力。

    关键词： 缺氧调控、癌症诊疗一体化、光动力疗法、相变材料

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 光伏-热（PV/T）技术：应用及其进展的全面综述

    摘要： 过去几十年间，光伏-热系统因其相较于太阳能热利用和光伏应用的显著优势而备受关注。本文旨在阐述光伏-热系统的电学与热学特性，以及集热器结构改进、系统研发与应用方面的研究成果。既往综述文献表明，光伏组件排出的热能可通过多种方式再利用，从而提升系统整体效率。研究还介绍了光伏-热系统的类型（包括空气集热器、水集热器及复合系统）、与热泵的耦合方式及其建筑应用场景。本文进一步探讨了若干设计要素——如通过增设翅片、薄金属板、辊压复合集热器及多孔介质来改进流道结构，以及这些改进对混合系统效率的影响。此外，纳米流体、热电发电机和相变材料等最新技术的应用显著提升了系统综合性能。关于软计算技术在预测多参数对光伏-热系统影响方面的作用，本文亦进行了论述。

    关键词： 相变材料（PCM）、光伏光热组合系统（PV/T combi）、薄金属片（TMS）、纳米流体

    更新于2025-09-11 14:15:04