区域1:未来技术区主席的基本原理和新概念:丽贝卡·塞维斯,荷兰荷兰大学联合主席:美国布法罗大学伊恩·塞勒斯(Ian Sellers),美国布法罗大学亚地区1.1 1.1:基本转换机制:基本转换机制亚区域1.2通过基础科学研究引起的突破。区域1包括基础研究和新颖的设备概念,这些概念将为未来光伏技术的开发提供一个平台。参观了描述基本物理,化学和光学现象的研究,新材料和创新设备设计的研究以及光子管理方法。特别感兴趣的主题包括但不限于光伏设备的所有部分的新材料,了解基本PV架构和现象的进步,纳米结构,用于先进的光学管理,新合成过程以及/或非常规转换机制的方法。子区域1.1:基本转换机制
领域 1:未来技术的基础和新概念 领域主席:Rebecca Saive,荷兰特温特大学 联合主席:Ian Sellers,美国布法罗大学 子领域 1.1:基本转换机制 子领域 1.2:新材料和设备 子领域 1.3:先进光管理和光谱整形 领域描述 太阳能电池技术的范式转变总是先于基础科学研究的突破。领域 1 包括基础研究和新设备概念,为未来光伏技术的开发提供平台。征文内容包括描述基本物理、化学和光学现象的研究、新材料和创新设备设计的研究以及光子管理方法。特别感兴趣的主题包括但不限于光伏设备所有部件的新材料、对基本光伏结构和现象的理解的进展、纳米结构、先进光学管理方法、新合成工艺和/或非常规转换机制。子领域 1.1:基本转换机制
模块化FX组件的开发将考虑可重复使用性方面,这意味着该组件应允许与多个付款基础架构(包括IPS的替代方案)集成,如第4节所述)。在这种情况下,该项目可以提供有关交易自动化如何扩大可能的合同结果的见解,并最终提高金融市场基础设施的效率(Auer等人(2023); BIS(2023))。至关重要的方面将解决候选FX转换机制的经济可行性,这可能与私营和公共部门的相关利益相关者合作。在这方面,该项目将提供有关自动化FX转换机制是否可以在当前市场中可行的见解,以及它们对FX市场运营商和PSP的可行方式。
引导和自由空间波之间的转换对于实现综合的Terahertz(THZ)通信和信号过程至关重要。在此,提出了一种双向转换机制,用于桥接二维(2D)引导波和自由空间波,这是通过具有元孔(MWMH)的金属波导的波浪操作来证明的。与一维引导波和自由空间波之间的常规转换相比,在提出的双向转换过程中,元孔可以任意操纵较高尺寸的THZ波相位,从而实现更强的光束操作能力和更高的增益。用作传输天线时,MWMH表现出出色的性能,即高增益(33.3 DBI),高辐射效率(90%)和柔性束操作。当MWMH被反向用作接收天线以获得2D引导波的焦点时,它可获得27 dB的增益,而重点效率为50.4%。传输和接收天线的测量结果与仿真结果非常吻合。所提出的双向转换机制促进了THZ集成光子设备的发展,并有望在第六代移动通信,雷达检测和无损测试中应用。
由于化学提供了无与伦比的灵活性,分子自旋是未来量子技术的有前途的基石,这使得设计针对特定应用的复杂结构成为可能。然而,它们与外部刺激的相互作用较弱,因此很难在单分子水平上访问它们的状态,而单分子水平是它们在量子计算和传感等领域应用的基本工具。在此,我们预见到一种创新的解决方案,利用手性诱导的自旋选择性对电子转移过程的影响,利用手性和磁性之间的相互作用。设想使用一种自旋到电荷的转换机制,该机制可以通过将分子自旋量子比特连接到一个二元组来实现,其中电子供体和电子受体通过手性桥连接。通过基于实际参数的数值模拟,结果表明,即使在相对较高的温度下,手性诱导的自旋选择性效应也可以实现分子量子比特和量子点的初始化、操纵和单自旋读出。
由于化学提供了无与伦比的灵活性,分子自旋是未来量子技术的有前途的基石,这使得设计针对特定应用的复杂结构成为可能。然而,它们与外部刺激的相互作用较弱,因此很难在单分子水平上访问它们的状态,而单分子水平是它们在量子计算和传感等领域应用的基本工具。在此,我们预见到一种创新的解决方案,利用手性诱导的自旋选择性对电子转移过程的影响,利用手性和磁性之间的相互作用。设想使用一种自旋到电荷的转换机制,该机制可以通过将分子自旋量子比特连接到一个二元组来实现,其中电子供体和电子受体通过手性桥连接。通过基于实际参数的数值模拟,结果表明,即使在相对较高的温度下,手性诱导的自旋选择性效应也可以实现分子量子比特和量子点的初始化、操纵和单自旋读出。
摘要:有机光伏和光电子中具有改进的光能转化的固态材料,预计将通过通过操纵向单元状态的自旋转换过程来实现高效的三重态 - 三重态 - 三重态 - 三重态 - 三重态 - 三重态 - 三胞胎 - 三胞胎(TTA)。在这项研究中,我们从分子构象的显微镜视图中阐明了TTA延迟荧光的自旋转换机制。我们使用时间分辨的电子顺磁共振通过使用时间分辨的电子磁共振,研究了三胞胎状态(TT状态)电子自旋极化(TT状态)的时间演变。我们澄清说,单线TT的自旋状态人群通过三胞胎和五重骨TT状态在激子扩散期间的自旋相互转换增加,并且在两个三重态之间进行了随机取向动力学,以调节交换相互作用,从而实现了高分转化发射的高量子量产率。这种理解为我们提供了用于开发利用TTA的有效光能转换设备的指南。
摘要:锂硫电池(LSB)是最有希望的下一代电池技术之一。第一个原型细胞比常规锂离子电池(LIB)显示出更高的特异能量,并且活性材料具有成本效益且普遍丰富。然而,Li-S电池仍然遭受了几个局限性,主要是周期寿命,细胞的频率以及缺乏组件生产价值链。由于该电池系统基于复杂的转换机制,因此电解质起着关键作用,不仅是针对特定能量的,而且还起着速率能力,循环稳定性和成本。在此,我们报告了基于乙二醇 - 乙酰溶剂的电解质,四甲氧基糖(TEG)和四甲氧基糖糖(TMG)。这些溶剂之前已经检查了超级电容器和Libs,但从未对LSB进行研究,尽管它们表现出了一些有益的特性,并且由于它们是几种化学物质的前体,因此已经建立了生产价值链。通过在TXG:DOL溶剂混合物中调节溶剂比和LITFSI浓度来建立一个专门适应的电解质组成。所获得的电解质显示出长的循环寿命以及较高的库仑效率,而无需使用Lino 3,这是一种正常导致细胞通信和安全问题的组件。此外,还进行了多层Li-S袋细胞中的成功评估。电解质得到了彻底的表征,并讨论了其硫转化机制。
摘要:我们每天行驶的道路都受到多种能源的影响(机械负荷、太阳辐射、热量、空气流动等),这些能源可用于使道路的常见系统和设备(即照明、视频监控和交通监控系统)实现能量自主。几十年来,研究小组已经开发出许多能够从与道路相关的能源中获取能量的技术:用于汽车压力和振动的电磁、压电和摩擦电收集器、用于阳光的光伏模块、用于热量的热电溶液和热电材料以及针对低速风(例如由移动车辆产生的风)优化的风力涡轮机。因此,本文探讨了从道路上可用的能源中获取能量的现有技术,包括自然能源和与车辆运输相关的能源。首先,为了将它们置于应用场景中,我们确定并描述了可用的能源和转换机制,并讨论了开发适用于道路的收集器必须考虑的主要要求。随后,概述了科学文献中提出的从道路回收能量的能量收集解决方案,并根据转换方法(即压电、摩擦电、电磁、光伏等)和拟议的系统架构对其进行分类。随后,介绍了市场上可用于从道路回收能量的商业系统,重点介绍了它们的架构、性能和安装方法。最后,对每个设备类别(即科学作品和商业产品)进行比较分析,提供见解以确定开发未来自给自足的智能道路最有前途的解决方案和技术。
持续增长的可持续能源需求和严重的环境危机推动了世界各地各种先进能源技术的发展,目的是高效利用和储存可再生能源[1,2]。高能量密度和经济的充电电池是这些先进能源技术的关键组成部分[3–5]。锂离子电池基于锂离子 (Li-ion) 插层化学原理,在商用便携式电子设备和电动汽车领域取得了巨大成功[6]。然而,电极材料容量有限、成本高,阻碍了传统锂离子电池在大型新兴领域的渗透。因此,开发具有更高能量密度和更低成本的电化学储能装置变得越来越重要[7–9]。锂硫 (Li-S) 电池因其高能量密度和低成本而被认为是继锂离子电池之后最有前途的储能系统之一[10]。通常,Li-S 电池由元素硫(S 8 )正极和锂负极组成,如图 1 a 所示。基于 S 8 和锂金属之间的多电子转换机制(S 8 + 16Li ↔ 8Li 2 S)[11,12],Li-S 电池的理论比容量高达 1675 mAh g-1,比能量高达 2,600 Wh kg-1,是锂离子电池的 2-5 倍[13]。Li-S 电池广为接受的反应机理如图 1 c 所示。在放电过程中,固体 S8 首先在约 2.35 V 的第一个放电平台期还原为可溶性多硫化锂(LiPS,通常表示为 Li2Sn,2<n≤8),然后在约 2.1 V 的第二个放电平台期继续还原为固体硫化锂(Li2S)。由于