摘要:近年来,由于对可靠的能量存储的需求不断增加,锂离子电池的建模和模拟引起了人们的关注。准确的充电周期预测是优化电池性能和寿命的基础。这项研究比较了对商用锂离子电池进行建模时的粒子群优化(PSO)和灰狼优化(GWO)算法,强调了电压行为以及传递到电池的电流。生物启发的优化调音参数可以减少模拟和实验输出之间的均方根误差(RMSE)。在MATLAB/SIMULINK中实现的模型集成了电化学参数并估计各种条件下的电池行为。与非优化模型相比,对末端电压的评估通过PSO和GWO算法在模型中揭示了显着的增强。GWO优化的模型表现出卓越的性能,与PSO在PSO优化的模型相比,RMSE的RMSE降低为0.1700(25°C; 3.6 C,455 s)和0.1705(25°C; 3.6 C,10,654 s),与PSO优化模型相比,达到了42%的平均RMSE RMSE降低。电池电流被确定为影响模型分析的关键因素,其优化模型,尤其是GWO模型,比PSO模型具有增强的预测能力,RMSE值略低。这为电池集成到能源系统中提供了实际含义。分析PSO和GWO不同人群值的执行时间提供了对计算复杂性的见解。pSO表现出比线性的更大的动力学,表明O(n K)的多项式复杂性,而GWO暗示基于10至1000。
彩色光学中心是晶格中的功能缺陷,在原本透明的钻石中吸收并发出光。它们具有有趣的物理特性,具有各种可能的应用,从量子通信到生物医学。这项工作旨在研究与SI-V中心相关的光电压的产生,以在与有机分子相互作用中使用。作品的部分任务是:1)熟悉有关材料和方法的推荐和对文献的熟悉。准备自己的重点概述,概述当前的艺术状态。2)设计合适的设置,并在SIV中心对纳米晶钻石薄层的SIV中心上的工作函数和光伏作为激发波长的函数。3)对具有不同厚度,不同表面修饰(氢,氧)的样品进行测量,作为时间和照明的功能。使用可调激光器来照亮样品并对波长400-800 nm进行测量。4)评估和比较各种样本系列的工作函数和光电压趋势。
摘要:近年来,硅 (Si) 基肖特基结光电极在光电化学 (PEC) 水分解中引起了广泛关注。要实现高效的 Si 基肖特基结光电极,关键挑战是使光电极不仅具有较高的肖特基势垒高度 (SBH) 以得到高光电压,而且还要确保高效的电荷传输。在本文中,我们提出并展示了一种通过金属硅化结合掺杂剂偏析 (DS) 来制造高性能 NiSi/n-Si 肖特基结光阳极的策略。金属硅化产生的光阳极具有高质量的 NiSi/Si 界面而没有无序的 SiO 2 层,从而确保了高效的电荷传输,从而使光阳极获得了 33 mA cm − 2 的高饱和光电流密度。随后的 DS 通过在 NiSi/n-Si 界面引入电偶极子,使光阳极具有 0.94 eV 的高 SBH。结果,实现了 1.03 V vs RHE 的高光电压和有利的起始电位。此外,NiSi 的强碱性腐蚀抗性还使光阳极在 1 M KOH 中的 PEC 操作期间具有高稳定性。我们的工作提供了一种通用策略来制造金属-硅化物/Si 肖特基结光电极,以实现高性能 PEC 水分解。关键词:硅、金属硅化、掺杂剂偏析、光阳极、水分解■ 介绍
部分激光处理被引入基于碳的微纤维,以产生出色的光子传感能力而不会产生偏差。这种处理带来了沿样品长度的塞贝克系数的分布,其中没有产生和感知具有外部偏置的光电压。使用线形激光斑,碳微纤维(CMF),石墨烯微纤维(GMF)和石墨烯气瓶纤维(GAF)使用了对μm尺度光子辐照的响应。对于无位置灵敏度的GAF发现了对入射光子的较高灵敏度。考虑到激光处理的激光量,GAF还观察到了更多的Seebeck系数变化。与GAF相比,GMF观察到较弱的Seebeck系数空间变化。然而,其光电压显示从激光处理区域到未处理的区域的突然变化。尽管CMF的Seebeck系数的空间变化较低,但它具有出色,准确的位置敏感的光响应,极化变化在≈100μm的距离内变化。这种独特的能力促使新的应用使用部分退火的CMF感知光束在微观尺度上的位置。
摘要:甲基铵三溴化铅 (MAPbBr 3 ) 钙钛矿单晶被证明是出色的直接 X 射线和伽马射线探测器,具有出色的灵敏度和低检测限。尽管如此,对于高剂量电离辐射对这种材料的光物理影响的深入研究仍然缺乏。在这项工作中,我们介绍了关于受控 X 射线辐照对 MAPbBr 3 单晶光电特性影响的研究结果。使用成像 X 射线管在空气中进行辐照,模拟医疗设施中的实际应用。通过表面光电压谱,我们发现 X 射线照射会猝灭材料中的自由激子并引入新的结合激子物质。尽管有这种剧烈的影响,但晶体在黑暗和低湿度条件下储存 1 周后会恢复。通过 X 射线光电子能谱,我们发现新束缚激子物种的起源是溴空位的形成,导致材料介电响应的局部变化。恢复效应归因于大气氧和水对空位的填充。关键词:混合铅卤化物钙钛矿、甲基铵溴化铅、电离辐射、表面光电压谱、X 射线光电子能谱、激子
尽管取得了上述进展,但是由于SRFB在高温下固有的热阻,导致PEC充电装置光电压损失,因此人们对其实际应用的看法并不乐观。例如,c-Si装置的功率损失率为0.45%/℃(70℃时损失约200mV)。14具体来说,光电压损失会消除氧化还原化学反应的驱动力。然而,尚未对热对RFB光充电性能的影响进行彻底的定量分析。SRFB的独特工作原理是电解质流动产生了一条通路,该通路可以通过从光电极到液体流动的热量传递来弥补热损失,液体流动直接位于光电装置后面,如图1a所示。这意味着电解质有效地充当了冷却剂。在这里,我们讨论了光充电性能在氧化还原液流电池应用中的热电化学行为,并使用基于我们之前验证过的研究 12 和传热理论的组合模型揭示了 PEC 设备集成系统的协同效应。15 为了有效地传递内容,我们开发了一种创新的多功能光充电电池概念(图 1a)。我们使用了从科罗拉多州国家可再生能源实验室 (NREL) 获得的典型冬日和典型夏日的真实太阳光谱数据 16(图 1b)。建议的设计使用主动热管理,采用传热和强制
红外探测与现代微电子技术的融合为紧凑型高分辨率红外成像提供了独特的机会。然而,作为现代微电子技术的基石,硅由于其带隙为 1.12 eV,只能探测有限波长范围(< 1100 nm)内的光,这限制了其在红外探测领域的应用。本文提出了一种光驱动鳍片场效应晶体管,它打破了传统硅探测器的光谱响应限制,同时实现了灵敏的红外探测。该装置包括用于电荷传输的鳍状硅通道和用于红外光收集的硫化铅薄膜。硫化铅薄膜包裹硅通道形成“三维”红外敏感栅极,使硫化铅-硅结处产生的光电压能够有效调节通道电导。在室温下,该器件实现了从可见光(635 nm)到短波红外区域(2700 nm)的宽带光电探测,超出了常规铟镓砷和锗探测器的工作范围。此外,它表现出 3.2×10 −12 的低等效噪声功率
了解电子 - 波相互作用在根本上很重要,并且对设备应用具有至关重要的影响。但是,在魔法角度附近的扭曲的双层石墨烯中,目前缺乏这种理解。在这里,我们使用时间和频率分辨的光电压测量方法研究电子音波耦合,作为声子介导的热电子冷却的直接和互补探针。我们发现在魔术角靠近扭曲的双层石墨烯的冷却时,我们发现了一个显着的加速:冷却时间是从室温下降到5 kelvin的几次picseconds,而在原始的双层石墨烯中,在较低温度下,冷却到声子变为较慢。我们的实验和理论分析表明,这种超快冷却是超晶格形成的组合作用,具有低功能的Moiré声子,空间压缩的电子Wannier轨道以及降低的超晶格Brillouin区域。这可以实现有效的电子 - phonon umklapp散射,从而克服了电子 - phonon动量不匹配。这些结果将扭转角建立为控制能量放松和电子热流的有效方法。
在过去的二十年中,巨大的努力一直致力于有机光伏(OPV),这导致了单个连接设备的20%功率转化效率(PCE)的破坏屏障。[1-7]最近,非富烯烯低带隙受体材料(NFA)在其热稳定性上受到了极大的关注,[8,9]广泛的吸收率范围,这会导致有效的太阳光子收获,从而导致高输出电流密度,从而降低了非辐射能量损失,从而降低了非辐射能量,从而提供了高度的能量,并提供了较高的能量水平[11,12]和[11,12]和[11,12]和[11,12]。[5,13,14]从设备的角度来看,增强NF-OPV的光电流和光电压是提高光伏性能的最直接策略。[1]此外,众所周知,供体和受体材料之间的分子方向在电荷转移动力学中起着至关重要的作用。[15]因此,NFA的各向异性结构(例如Y6和Y7)确保了有效的π–π相互作用,该相互作用与调谐相位分离的供体匹配。[16]结果,NF-OPV通过用可忽略的驾驶能量分离激子,证明了有效的能力,相对于使用的供体材料的能级,获得了高PCE。[17,18]因此,这些显着的优势,避免了电压损耗和电荷产生之间的权衡行为,[19]提供无障碍的自由电荷产生,抑制了电荷载体重组以及增强所得设备的电荷迁移率。[5,19,20]
基于非富勒烯受体的有机太阳能电池(NFA-OSC)现在正朝着 20% 的能量转换效率的里程碑迈进。为实现这一目标,最小化所有损耗通道(包括非辐射光电压损耗)似乎是必要的。在很大程度上,非辐射复合被认为是材料固有的特性,这是由于振动引起的电荷转移 (CT) 状态的衰减或它们向三重态激子的反向电子转移。本文表明,使用一种具有 2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基侧基的新型共轭硝基自由基聚合物 (GDTA) 作为添加剂可以提高基于不同活性层材料的 NFA-OSC 的光伏性能。添加 GDTA 后,开路电压 (V OC )、填充因子 (FF) 和短路电流密度 (J SC ) 同时改善。该方法应用于多种材料系统,包括最先进的供体/受体对,其性能从 15.8% 提高到 17.6%(对于 PM6:Y6)并从 17.5% 提高到 18.3%(对于 PM6:BTP-eC9)。然后,讨论了观察到的改进背后的可能原因。结果表明 CT 状态被抑制为三重态激子损失通道。这项工作提出了一种简便、有前途且通用的方法来进一步提高 NFA-OSC 的性能。