磁耦合谐振式超导无线输电效率分析

文章提出一种超导-铜磁耦合谐振式无线输电系统,其发射线圈采用超导材料、接收线圈采用铜材料,具有较高的无线输电系统传输效率。首先分析了磁耦合谐振式无线输电原理;接着测量超导线圈电阻和铜线圈电阻并计算分析系统品质因数随频率变化关系;最后对超导-铜磁耦合谐振式无线输电系统的传输效率进行实验测量,并以常规铜线圈作为对照组,分析了系统传输效率随轴向偏移和径向偏移距离变化的关系。实验结果表明通过应用超导线圈可显著提高系统传输效率,与铜无线输电系统相比,超导无线输电系统在轴向偏移时至少有12.4%的效率提升,在径向偏移时至少有11.3%的效率提升;而在短距离径向偏移(1~4 cm)时,超导无线输电系统的传输效率几乎不变,这些性能表现预示着磁耦合谐振式超导无线输电系统在电动汽车或交通领域有广阔的前景。

基于高温超导线圈的共振式无线输电研究

磁耦合共振式无线电能传输技术因其可以实现中距离和高效率的电能传输而被广泛重视。采用超导线圈代替常规铜线圈的无线输电系统,因临界温度下具有较小的损耗和较高的品质因数,可望大大提高系统的能量传输效率。分别构建了基于高温超导发射线圈的超导无线输电系统和基于铜发射线圈的常规无线输电系统,实验研究了超导线圈和铜线圈无线输电系统的能量传输效率与轴向距离和径向距离之间的关系。仿真和实验结果表明:相同条件下,无线输电系统使用超导发射线圈代替铜发射线圈可以有效提高系统能量传输效率,并改善系统在线圈未对准情况下效率的衰减。

钙钛矿太阳能电池背电极结构和厚度的仿真与实验优化

钙钛矿太阳能电池发展迅速,受到广泛关注。背电极作为其重要的组成部分,对光电性能有着非常重要的影响。设计了七种不同的背电极结构,通过COMSOL软件进行仿真模拟,探究电极结构以及电极厚度对电池的影响;此外通过实验研究背电极厚度对电池光电性能的影响。研究发现,背电极结构通过影响电池的串联电阻进而影响电池的性能,并且通过仿真与实验相结合,确定背电极的最佳厚度约为100 nm。