氟对含噻并[3,2-b]噻吩π桥的苯并三氮唑基共聚物的光伏性能影响

以噻并[3,2-b]噻吩(TT)修饰的二维苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩(BDT)作给电子单元、TT作共轭π桥、苯并[d][1,2,3]三氮唑(BTA)或5,6-二氟苯并[d][1,2,3]三氮唑(FBTA)作缺电子单元,在三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3)、三(邻甲苯基)膦(P(o-tol)3)催化剂体系下通过Stille缩合聚合方法制备了宽带隙共聚物PTTBDT-BTA和PTTBDT-FBTA。用核磁共振氢谱(~1 H-NMR)和碳谱(^(13)C-NMR)、元素分析、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析、紫外-可见吸收光谱和循环伏安法等对其进行了表征。系统研究了氟取代对材料的热稳定性、成膜性、吸收光谱、溶液状态下的聚集行为、固态薄膜的光稳定性、能级和光伏性能的影响。研究表明:相比PTTBDT-BTA,氟代聚合物PTTBDT-FBTA失重5%的热分解温度提高了20℃、溶解性明显变差、薄膜态吸光范围稍微变窄、氯苯溶液状态下聚合物链间聚集作用显著增强、薄膜的光稳定性提高且最高分子占有轨道能级(EHOMO)下降了0.10V。光伏性能测试显示氟取代使PTTBDT-FBTA基器件的能量转换效率(PCE)提高了49.3%,这获益于开路电压(UOC)提高了16.9%、短路电流密度(JSC)提高了13.2%和填充因子(FF)提高了11.8%。

季铵盐型聚噻吩衍生物的合成、表征及其光电性能研究

为了使聚噻吩衍生物可以溶解在乙醇/水中,实现其水溶性.通过酯化反应合成了6-氯己基噻吩-3-羧酸酯,6-氯己基噻吩-3-羧酸酯与三乙胺反应合成3-噻吩-乙酰基-氧己基-三乙基氯化铵;采用Fe(Ⅲ)对3-噻吩-乙酰基-氧己基-三乙基氯化铵进行催化聚合,得到聚噻吩衍生物聚(3-噻吩-乙酰基-氧己基-三乙基氯化铵).采用傅里叶红外光谱仪对合成的中间单体及聚合物结构进行表征,使用凝胶渗透色谱对合成的聚合物的分子及分子量分布进行测试;通过紫外-可见分光光度计测定了目标聚合物的带边吸收波长.将目标聚合物与石墨烯的乙醇/水溶液,采用旋涂法制备出太阳能电池器件,并对其输出特性进行测试.研究结果表明:将聚(3-噻吩-乙酰基-氧己基-三乙基氯化铵)与石墨烯的复合物作为活化层制备的太阳能电池器件,光照条件下测试,开路电压为0.565 9V,短路电流为0.162 4A,能量转换效率为3.75×10^(-2)%.在暗箱中测试,开路电压为4×10^(-4) V,短路电流为4.88mA,能量转化效率为5.5×10^(-3)%.自然光照下,其能量转换效率是暗箱中的6.8倍,说明聚噻吩衍生物具有光伏性能,但该器件能量转换效率较低.

基于自适应遗传算法含光伏电源的配电网无功优化

在分析间歇性电源出力对配电网电压影响的基础上,建立了8节点的链式配电网模型,评估了分布式光伏接入配电网后,配电网电压与光伏并网容量的约束关系。分析了光伏不同时刻的有功出力和无功出力,建立了双目标函数,以系统网损和电压偏差最小对系统进行优化,利用自适应的遗传算法(AdapGA)对系统的离散数据进行处理,找到适合系统的最优解。通过改进的IEEE33节点算例仿真分析,表明所提模型和方法具有较好的适用性,降低了电压越限的风险,减小了电压偏差,有效地减少了系统的网损,验证了所提模型和方法的正确性和有效性。