筏式波浪能转换和摩擦纳米发电机能量输出耦合系统的模拟研究

发展海洋能源转化技术是优化能源结构、拓展“蓝色经济”空间的战略要求。为此,设计了一种基于筏式波浪能转换和点头鸭型摩擦纳米发电机能量输出的耦合系统,并对影响系统中筏体装置部分捕能特性的压载吃水、筏体尺寸参数以及影响系统输出电势分布的尼龙球径、滚动距离参数进行了仿真分析。结果表明:增大筏体装置的吃水(增加压载)和优化筏体装置的尺寸都可以降低装置的固有频率,使其与波浪频率达到共振,从而可以提高装置捕获波浪能的能力;摩擦纳米发电机两电极之间的电势差随着尼龙球球径的增大呈现出先增大后减小的趋势,在球径为30 mm时电势差达到最大值,该电势差还随着尼龙球滚动距离的增大而增大,并在外部负载电阻为770 MΩ时实现了瞬时最大功率密度3.7W/m^(3)。由此可见,当在筏式波浪能转换装置中布置多个摩擦纳米发电机阵列时,完全可以将海洋中原本无法利用的大量低频波浪能转化为电能,从而满足深海传感器网络供电需求,这大大扩展了波浪能的发电潜力,使得蓝色能源在未来有望得到更有效地开发。

溶液微晶提升全无机CsPbIBr_(2)钙钛矿的薄膜质量并减小碳基光伏器件内部载流子复合

钙钛矿前驱体溶液的胶体特性决定了钙钛矿薄膜的质量以及钙钛矿太阳能电池的光电转换效率.在本文中,我们通过简单地调控钙钛矿溶液的温度,实现了钙钛矿薄膜质量的优化.系统的表征测试表明,与室温下的钙钛矿前驱体溶液不同,在高温条件下,钙钛矿前驱体溶液中会产生尺寸在一微米以上的稳定微晶,能够促进钙钛矿中间相的自发成核并实现薄膜的择优生长.薄膜质量优化后,由于缺陷态减少和晶粒尺寸增加,光生电荷能够快速地在大晶粒内部传输,降低晶粒内部的非辐射复合以及辐射复合,将电池效率提升至11.12%,明显高于未优化器件的8.51%.更重要的是,优化器件表现出非常优异的空气稳定性和高温稳定性.