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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 利用染色茜草（Wrightia tinctoria R.Br.）提取物作为光敏剂的染料敏化太阳能电池性能研究

    摘要： 本研究通过冷甲醇提取法和索氏提取法从染色木蓝（Wrightia tinctoria R.Br.，俗称"帕拉靛蓝"或"染料夹竹桃"）干燥叶片中提取环保天然染料敏化剂，并将其应用于染料敏化太阳能电池（DSSC）。采用0.1 N盐酸对提取的色素进行酸化处理，通过紫外-可见光谱研究其吸收特性，利用傅里叶变换红外光谱鉴定官能团?；谡庑┟艋凉菇ǖ腄SSC通过电流密度-电压特性及电化学响应进行评估。采用冷甲醇提取天然染料制备的DSSC表现出0.19%的最大功率转换效率，而基于酸化冷甲醇提取物的DSSC效率为0.06%。

    关键词： J-V特性、染料敏化太阳能电池、叶绿素、靛玉红、染色木蓝

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于增强变异的哈里斯鹰优化算法用于单二极管太阳能电池模型参数识别

    摘要： 为在光伏组件安装前实现其模型性能，开发可靠精确的参数识别方法处理光伏模型往往不可或缺。迄今为止，已有多种随机方法被提出用于分析该问题的特征空间。然而，由于探索与开发倾向不足，以及光伏参数提取问题中存在的多峰性与非线性特征，部分基于随机的方法可能呈现不理想结果。本文提出增强型哈里斯鹰优化算法（BHHO）以实现更稳定的模型，并有效估计单二极管光伏模型参数。该BHHO方法融合了受花粉传播算法（FPA）启发的随机进化探索步骤，以及结合2-Opt算法的差分进化（DE）强大变异机制。所提策略不仅有助于BHHO算法加速收敛，还能协助其扫描搜索盆地的新生区域。结果表明，相较于基础版本及多种成熟方法，本BHHO算法具有更高精确度与可靠性。通过七种光照温度条件下的真实实验数据对BHHO方法进行了严格验证。此外，统计指标显示该BHHO方法相较同类算法误差更低，对实际应用具有重要价值。

    关键词： I-V特性、光伏组件、哈里斯鹰优化算法、参数提取、单二极管模型

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于增强型探索性樽海鞘链方法的光伏电池模型参数辨识

    摘要： 光伏系统（PVSs）在未来电力系统中的集成正成为一个更具吸引力的选择。因此，与光伏系统运行相关的研究引起了极大关注。特别是，由于光伏电池特性的非线性及其对辐照水平和温度等气象条件的广泛依赖性，识别光伏电池模型参数的研究仍是一个活跃领域。本文提出了一种基于反向学习的改进樽海鞘群算法（OLMSSA），用于精确识别光伏电池/?？榈缙刃У缏返乃苣Ｐ筒问Ｑ芯坎捎昧衷舴⑹剿惴ǎòㄗ钚路⒉嫉幕∷惴⊿SA）结合双二极管基准测试光伏模型及实际光伏?？椋設LMSSA的性能进行评估。实验结果和深入的对比研究清楚地表明，OLMSSA具有很强的竞争力，甚至显著优于大多数最新开发的参数识别方法的报告结果。

    关键词： 元启发式优化器，双二极管模型，I-V特性，参数提取，光伏面板，樽海鞘群算法

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • a-Si:H/i-a-Si:H/p+a-SiGe:H 渐变带隙单结太阳能电池

    摘要： 本文提出了一种采用重磷掺杂非晶硅、本征非晶硅和重硼掺杂非晶硅锗的单结渐变带隙薄膜太阳能电池。研究首先对所推荐的SC、OC、暗态及AM 1.5G标准光照条件下的光伏结构J-V特性进行了严格分析，随后利用SCAPS1D太阳模拟器对n+aSi:H/i aSi:H/p+aSiGe:H太阳能电池结构的活性层厚度进行了优化，所得电池活性层总厚度仅430纳米。低活性层厚度和无多结设计降低了材料需求、复杂度及成本。研究还完成了各功能层的制备及其表征总结，最终制备验证了该结构的J-V特性。所制电池短路电流密度(Jsc)达11.67 mA/cm2，开路电压(Voc)为1.18 V，填充因子(FF)0.857，转换效率(η)11.80%，与其他已报道单结非晶硅太阳能电池性能相当。本研究首次报道了采用不同掺杂水平的aSi:H与aSiGe:H合金组合实现单结渐变带隙太阳能电池，在保持紧凑轻量优势的同时获得了更优的转换效率。

    关键词： SCAPS1D、渐变带隙、非晶硅锗、J-V特性、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）、非晶硅合金

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用集总参数等效电路模型的解析解模拟太阳能电池的S形I-V特性

    摘要： 本文提出了一种三二极管集总参数等效电路模型的解析解，用于模拟和呈现新一代太阳能电池（常见于钙钛矿和有机太阳能电池，偶见于其他类型太阳能电池）的S型I-V特性。由于包含三个二极管产生的三项指数项的复杂超越方程，解析解的缺失成为限制该三极管集总参数模型在实际应用和器件仿真中采用的瓶颈。为突破这一瓶颈，本文采用区域法推导了解析解，在Matlab平台上完成，并通过实际太阳能电池实测数据的重构验证。该解析解具有高精度与高效率的关键特性——高精度源于对集总参数模型的数学运算，高效率则来自避免数值迭代方法。此外，该解析解能帮助研究人员精确确定短路电流与开路电压，快速提取集总参数电路中的模型参数，并详细评估模型参数对太阳能电池直流特性的影响。最终，该解析解可用于复现太阳能电池的S型I-V特性，辅助提取三二极管集总参数等效电路模型中的拟合参数，并实现模型在半导体器件与电路仿真器中的完整部署。

    关键词： 集总参数等效电路模型、S型I-V特性、太阳能电池、解析解

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于太阳能电池的Cu2O:Na/ZnO异质结的电化学生长与表征

    摘要： 通过简单的两步电沉积法成功制备了Cu2O:Na/ZnO/FTO异质结。研究了钠掺杂浓度对纳米结构电子、形貌、微观结构、光学及电学性能的影响。电沉积过程在恒定浴温（70℃）下采用不同钠离子浓度进行。循环伏安法用于确定纯Cu2O电沉积的选择性电位。Mott-Schottky电化学阻抗分析显示Cu2O层呈p型导电性，ZnO薄膜呈n型导电性。X射线衍射分析表明所有掺杂与未掺杂的Cu2O纳米结构均具有多晶特性，其高度立方相Cu2O（111）晶粒取向和六方纤锌矿结构ZnO的（002）择优取向。扫描电子显微镜与原子力显微镜测量指出：通过钠掺杂作用，Cu2O:Nax/ZnO异质结的晶粒尺寸减小、粗糙度降低，并形成典型的（111）织构特征。紫外-可见光谱显示随着钠含量增加，带隙从2.223 eV红移至2.008 eV，同时光学电导率范围提升至9×101? cm?1。p-Cu2O:Na/n-ZnO异质结的电流-电压特性表现出优异整流行为，整流比高达3133%。钠掺杂不仅使Cu2O/ZnO异质结的串联电阻大幅降低，还显著改善了理想因子、阈值电压及光电响应。这些突出结果适用于光伏应用领域。

    关键词： Cu2O/ZnO异质结、金属氧化物、I-V特性、电沉积、钠掺杂

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用电喷雾法高效制备多层结构聚合物太阳能电池的方法

    摘要： 研究了通过直接/倒置结构电喷雾沉积(ESD)制备多层(ML)体异质结聚合物太阳能电池的方法。活性层异质结(P3HT/PCBM)采用单层和多层架构沉积。在ML结构中，P3HT/PCBM混合薄膜夹在薄层给体(P3HT)和受体(PCBM)层之间?；赯nO的倒置太阳能电池中，采用溶胶-凝胶法合成的ZnO薄膜通过旋涂沉积在ITO基底上。通过ESD和旋涂制备太阳能电池并比较器件性能参数。直接结构的(ML)ESD器件获得更高效率（1.85% ML和1.64% SL），而倒置结构获得1.30% ML和0.82% SL（对比旋涂器件120°C下的1.64%）。ML ESD器件较单层(SL)ESD器件整体效率提升13%（直接结构）和58%（倒置结构）。ML器件性能提升源于电荷载流子向其对应电极传输存在空间连续通路。

    关键词： J-V特性、聚合物太阳能电池、基于ZnO的反型有机太阳能电池、电喷雾沉积、多层薄膜

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 旁路二极管正向电压对部分遮挡条件下光伏系统最大功率的影响

    摘要： 光伏系统在局部阴影条件下最大功率会显著降低。旁路二极管可用于光伏系统，在局部阴影时绕过被遮蔽的光伏组件。旁路二极管具有正向电压，激活时会在光伏系统中引入压降。因此，由于旁路二极管的正向电压，光伏系统在局部阴影下的最大功率可能进一步降低。本文研究了局部阴影条件下旁路二极管正向电压对光伏系统最大功率的影响。结果表明，旁路二极管的正向电压不一定会降低光伏系统的最大功率，这取决于最大功率是在较低电压还是较高电压下输出。当最大功率在较高电压下输出时，其不受正向电压影响；反之，当最大功率在较低电压下输出时，则易受正向电压影响。在最坏情况下，旁路二极管的正向电压使已受局部阴影损失的光伏系统最大功率进一步降低了16.48%。

    关键词： P-V特性、太阳能、光伏、旁路二极管、局部阴影

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 电子传输材料对基于CH3NH3GeI3的钙钛矿太阳能电池性能的影响

    摘要： 近年来，有机-无机钙钛矿太阳能电池因其独特的光伏特性成为极具前景的器件。目前多数研究聚焦于铅基钙钛矿层，但这些器件的毒性和稳定性问题严重制约商业化进程。本研究采用锗作为替代钙钛矿材料进行数值建模，该材料既能克服铅基钙钛矿的毒性与稳定性缺陷，又展现出相近的光伏性能。通过系统研究不同电子传输层(ETL)材料对锗基钙钛矿电池设计的影响，发现以C60作为ETL的器件可获得13.5%的功率转换效率，显著优于其他ETL材料。这表明将C60引入钙钛矿电池设计可能成为未来锗基钙钛矿太阳能电池的新型方案。数值模拟采用一维太阳能电池电容模拟器(1D-SCAPS)完成。

    关键词： 一维-SCAPS，钙钛矿太阳能电池，锗基钙钛矿材料，J-V特性

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 一种高效且简单的太阳能电池建模方法

    摘要： 精确可靠的太阳能电池器件建模是优化系统性能的基础工具。光伏系统在户外环境中的常规运行需要建立能关联环境影响的模型。本文提出一种构建考虑环境因素的光伏电池I-V特性的新方法，该方法简单高效。该模型基于将太阳能电池I-V特性电压轴按固定时间间隔划分的理念。针对每个电压区间点，计算对应不同辐照度和温度的二维电流矩阵。采用多项式曲面拟合为每个电压区间建立子模型。每个点的二维电流矩阵通过两种不同方法计算：第一种基于实测I-V曲线的线性插值；第二种采用预提取的五参数单二极管模型，在广泛环境条件下适用。与单晶硅太阳能电池实测数据相比，该建模技术提供了精确的结果。

    关键词： 太阳能电池，I-V特性，单二极管模型

    更新于2025-09-11 14:15:04