摘要 本文对孤岛离网太阳能光伏系统的设计进行了初步研究。它以印度尼西亚太阳能潜力最大的苏昆岛为例进行了研究。这项研究包括气候研究、消耗估算、系统规模、模拟、准动态分析和环境分析。利用 Solargis 和 Meteonorm 的气候数据。进行初步光伏系统规划研究的最大困难是预定规模。使用 PVsyst 模拟,本研究证实了本文所述的系统预定规模简化理论计算的有效性,理论计算系统(285 kWp 太阳能发电厂,配备 2.91 MWh 存储系统)的负载损失概率 (LOLP) 为 0.17%,符合适用标准。提出的结合使用 PVsyst 模拟和使用 DIgSILENT Powerfactory 进行准动态分析的方法可用于验证设计的 PV-BESS 系统的功率稳定性。模拟证明,使用电池储能系统(BESS)可以维持太阳能光伏网络的稳定性,防止电网因电力不足(负载损失)和电压骤降而变得脆弱,最低电压水平为 96.6%,符合国际安全标准。
非水系钠电池是下一代电化学储能装置的理想候选者。然而,尽管其在室温下性能表现良好,但它们在低温(如 < 0 °C)下的操作会受到电解质电阻增加和固体电解质界面 (SEI) 不稳定性增加的不利影响。在此,为了解决这些问题,我们提出了特定的电解质配方,其中包括线性和环状醚基溶剂以及三氟甲磺酸钠盐,它们在低至 -150 °C 的温度下仍具有热稳定性,并能够在低温下形成稳定的 SEI。在 Na||Na 纽扣电池配置中测试时,低温电解质可实现低至 -80 °C 的长期循环。通过原位物理化学(例如 X 射线光电子能谱、低温透射电子显微镜和原子力显微镜)电极测量和密度泛函理论计算,我们研究了高效低温电化学性能的机制。我们还报告了在 -20°C 和 -60°C 之间对完整的 Na||Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 纽扣电池的组装和测试。在 -40°C 下测试的电池显示初始放电容量为 68 mAh g -1,在 22 mA g -1 下经过 100 次循环后容量保持率约为 94%。
摘要:范德华磁性材料最近被发现,引起了材料科学和自旋电子学的极大关注。制备原子厚度的超薄磁性层具有挑战性,而且大多是通过机械剥离来实现的。在这里,我们报告了磁性范德华 NiI 2 晶体的气相沉积。在厚度为 5 − 40 nm 的 SiO 2 /Si 衬底上和六方氮化硼(h-BN)上生长出单层厚度的二维(2D)NiI 2 薄片。温度相关的拉曼光谱揭示了原生 2D NiI 2 晶体中直至三层的稳健磁相变。电测量显示 NiI 2 薄片具有半导体传输行为,开/关比高达 10 6。最后,密度泛函理论计算显示 2D NiI 2 中存在层内铁磁和层间反铁磁有序。这项工作为外延二维磁性过渡金属卤化物提供了一种可行的方法,也为自旋电子器件提供了原子级薄材料。关键词:二维磁体、范德华材料、气相沉积、拉曼光谱、相变 A
近年来,纳米技术研究受到了广泛关注,这是一个具有许多工业和工程意义的新兴研究领域。使用金属纳米粒子来增强热挤压系统的纳米流体被认为是生物友好、耐用和可持续的产品。纳米流体用于核反应堆、医疗器械、材料制造、化学工业、地热工程、石油工业等基础应用。近年来,人们进行了各种实验和理论计算来探索此类纳米粒子的热物理方面。此外,含有旋回微生物的纳米粒子的流动在微生物燃料电池、生物技术和酶生物传感器中具有有趣的应用。本文的主要目的是利用粗糙集理论生成一组规则,以预测含有旋回微生物的热发展流动中的三级纳米流体的传热性能。应用粗糙集约简技术来查找所有约简,然后提取一组广义规则来预测局部努塞尔特数、局部舍伍德数和运动密度数的值。生成的结果表明,我们的方法可以有效地高精度地预测这些值,并且可能在发电、热挤压系统和微电子等许多工程应用中很有价值。
二维(2D)材料中的电荷密度波(CDW)一直是冷凝物物理学的主要研究重点,因为它们的潜力是基于量子的技术。尤其是CDW可以通过耦合两个Dirac Fermions来诱导金属 - 绝缘体过渡,从而导致拓扑阶段的出现。在此思想之后,我们在这里探索了2D层次材料中三种不同CDW的行为,使用密度功能理论计算和实验合成以研究其稳定性。其大块对应物的分层结构SN 4 P 3表明,可以通过化学方法将结构合成到单层。然而,尽管批量稳定,但单层在布里渊区的K和M点显示不稳定的声子,这导致了三个可能的CDW阶段。所有三个CDW都导致了亚稳态绝缘阶段,在k点中,由活性声子驱动的阶段在应变下拓扑上是非平凡的。引人注目的是,仅由于存在强烈的鼻anmon效应而揭示地面结构。这强调了研究CDW超出常规谐波图片的重要性,在该图片中,系统的基态可以仅从谐波声子光谱中阐明。
硅基量子发射器因其单光子发射特性和在长自旋相干时间的自旋光子界面中的潜力而成为大规模量子比特集成的候选者。在这里,我们展示了使用飞秒激光脉冲结合基于氢的缺陷激活和钝化在单中心水平上对选定的发光缺陷进行局部写入和擦除。通过在碳注入硅的热退火过程中选择合成气体(N 2 /H 2 ),我们可以选择形成一系列与氢和碳相关的量子发射器,包括T 和C i 中心,同时钝化更常见的G 中心。C i 中心是一种电信S波段发射器,具有良好的光学和自旋特性,由硅晶格中的单个间隙碳原子组成。密度泛函理论计算表明,在氢存在的情况下,C i 中心亮度提高了几个数量级。 Fs 激光脉冲局部影响量子发射器的氢钝化或活化,从而可编程形成选定的量子发射器。
电催化是增强水分拆分设备的效率和成本效益的关键,从而有助于氢作为一种干净,可持续的能源载体的发展。这项研究着重于在碱性条件下支持氢纳米颗粒催化剂(RU NPS/TIN)的RU纳米颗粒催化剂的合理设计。AS设计的催化剂在63 mV和长期稳定性下表现出高质量活性为20 a mg-1 ru,超过了商业电解器的当前基准。结构分析突出了锡底物对RU纳米颗粒性质的有效修饰,而密度功能理论计算表明,Ru颗粒对TIN底物的强粘附力以及通过粒子支持的相互作用的氢吸附能量的有利调节。最后,我们使用RU NPS/TIN作为氢进化反应催化剂组装一个阴离子交换磁极电解酶,该催化剂在5 a cm-2下以1000 h的速度运行,超过1000小时,超过可忽略的降解,超过了商业电动器的性能要求。我们的发现有助于设计有效的催化剂,以利用粒子支持相互作用来分裂水。
摘要:在双层石墨烯 (BLG) 中打开带隙对于石墨烯基电子和光子器件的潜在应用具有重要意义。本文,我们报告了通过在 BLG 和 Ru 衬底之间插入硅烯在 BLG 中产生相当大的带隙。我们首先在 Ru(0001) 上生长高质量的 Bernal 堆叠 BLG,然后将硅烯插入 BLG 和 Ru 之间的界面,这通过低能电子衍射和扫描隧道显微镜得到证实。拉曼光谱显示,插入的 BLG 的 G 和 2D 峰恢复到独立 BLG 特征。角分辨光电子能谱测量表明,BLG 中打开了约 0.2 eV 的带隙。密度泛函理论计算表明,大带隙打开是 BLG 中掺杂和波纹/应变共同作用的结果。这项工作为 BLG 中带隙打开的机制提供了深刻的理解,并增强了基于石墨烯的器件开发的潜力。关键词:双层石墨烯、带隙、协同机制、插层、硅烯 ■ 介绍
摘要:具有原子级精确宽度和边缘结构的石墨烯纳米带 (GNR) 具有半导体特性和高载流子迁移率,是一类很有前途的光电子纳米材料。了解 GNR 中载流子产生的基本静态光学特性和超快动力学对于光电应用至关重要。结合太赫兹光谱和理论计算,我们报告了液相分散 GNR 中强激子效应,结合能高达 ∼ 700 meV,宽度为 1.7 nm,光学带隙为 ∼ 1.6 eV,说明了光生电子和空穴之间固有的强库仑相互作用。通过跟踪激子动力学,我们发现 GNR 中激子的超快形成具有超过 100 ps 的长寿命。我们的研究结果不仅揭示了 GNR 中激子的基本方面(强结合能和超快激子形成等),而且还突出了 GNR 在光电器件中的良好性能。关键词:石墨烯纳米带、激子、激子形成、激子结合能、太赫兹光谱 ■ 简介
我们研究了点缺陷和Hg杂质在碘化抗氢化氢的电子特性中的影响(BI 4 I 4)。在不同温度下退火后我们的传输测量结果表明,BI 4 I 4的电阻率取决于其热史,这表明天然缺陷和杂质的形成可以影响电阻率的温度依赖性。我们的密度功能理论计算表明,二抗和碘反异地和二氮位置空位是主要的天然点缺陷。我们发现,二晶岩在频带边缘引入谐振状态,而碘反异地和二晶的空缺分别导致n型和p型bi 4 i 4 i 4。HG杂质可能在BI替代部位发现,从而产生Bi 4 I 4的P型掺杂。总体而言,我们的发现表明,由于载体的数量和类型的修改以及相关的缺陷(杂质)散射,因此本地点缺陷和杂质的存在可以显着改变电子特性,因此会影响BI 4 I 4的电阻率曲线。我们的结果表明,追求准量子量子材料的电子性质进行微调的可能路线。