硅太阳电池特性及其最大功率点跟踪的仿真

摘要：以LabVIEW软件为工具,在硅太阳电池输出特性基础上建立硅太阳电池的仿真模型,在不同日照强度的条件下对硅太阳电池输出特性曲线的情况进行仿真,并通过软件编程使系统可以确定负载等效电阻来进行最大功率点跟踪,同时仿真硅太阳电池暗电流对电池最大工作点和填充因子的影响.仿真结果验证了硅太阳电池输出特性曲线的非线性特征,且特性曲线受日照强度的变化而变化,最大功率点跟踪仿真的结果表明,本系统可以很好地求解最适宜的等效负载以稳定最大功率点,并得到了匹配负载和光照强度具有反比例相关性的结论.填充因子仿真证明了硅太阳电池暗电流对电池最大功率点产生较大影响并直接影响硅太阳电池的填充因子.     

光伏电池输出特性及其最大功率跟踪研究

介绍了光伏电池工程实用数学模型,分析了光伏电池在任意温度和光照强度下的U-I、U-P输出特性。对扰动观察法进行改进并建立了最大功率跟踪模型(MPPT),与Buck-Boost电路结合使用通过PWM来获得控制信号以此来改变光伏电池的输出电压,能很好地实现光伏发电系统最大功率点的跟踪。最后运用Matlab的Simulink搭建了光伏电池仿真模型。仿真结果得出:虽然当光照强度稳定时,温度越高最大输出功率越小,当温度恒定时,光照强度越大最大输出功率越大;但当温度和光照强度同时变化时,起主要影响因素的依然是光照强度。仿真验证了改进扰动观察法比电导增量法更快速而精准地将输出功率稳定在一个固定值,为整个光伏及微网系统进一步研究提供参考价值。     

一种改进光伏发电系统MPPT算法的研究与设计

光伏电池的输出功率受到温度和光照强度的影响较大,在任何环境下,光伏电池都存在一个最大的输出功率点。先构建出了光伏电池的数学模型,并利用该模型搭建出相应的仿真,进而分析了在不同光照强度和温度下的输出特性。在此基础上对光伏电池的最大功率点追踪技术进行了分析,并对方法进行改进来提高算法的精准性。     

基于MATLAB/Simulink的染料敏化太阳能电池输出特性仿真

根据染料敏化太阳能电池(DSSC)的等效电路,应用MATLAB/Simulink工具建立仿真模型,对DSSC的输出伏安特性及输出功率进行仿真,讨论串联电阻和分流电阻对DSSC性能的影响.仿真结果表明,随着串联电阻的增加,开路电压不变,短路电流密度、最大输出功率及填充因子降低;随着分流电阻的增加,开路电压、短路电流密度、...     

基于PSCAD/EMTDC的三相光伏并网系统的建模与仿真

根据光伏电池的物理模型,以及光伏阵列在不同光照强度和环境温度下的输出特性,对基于boost电路的最大功率跟踪控制进行了理论分析及实现,讨论了三相光伏并网逆变器的工作原理,并在PSCAD／EMTDC中搭建了三相光伏并网系统．仿真结果表明,系统能够在温度和光照强度的阶跃变化下快速响应,并能够始终保持最大功率输出,验证了理论的有效性及可行性．     

基于电导增量法的改进型MPPT控制策略

光伏电池的输出特性受外界光强和温度的影响,利用最大功率点跟踪技术可有效提高光伏发电系统的效率。针对传统电导增量法跟踪速度慢及精度不佳的问题,提出了一种改进的最大功率点跟踪控制策略。该方法对传统电导增量法的步长进行了改进,并采用恒定电压启动以减小追踪时间,同时引入粒子群算法以减小稳态时的振荡。最后,分别以光照强度和温度的改变为例,进行了传统方法和所提方法的仿真对比,结果证明所提方法在温度一定,光强改变时追踪速度提高了33%,追踪精度随着光强增大而增大。     

局部阴影下光伏阵列的Matlab仿真模型与特性分析

局部阴影条件下,光伏阵列输出特性曲线呈阶梯状,传统电池模型不再适用,需搭建阴影条件下光伏阵列模型.通过详细地对串联、并联阵列进行理论推导研究,总结出光伏阵列的输出特点.在MATLAB中搭建了适用于各种条件下的光伏阵列仿真模型.并在搭建的仿真模型上研究了变化的云层和阵列结构对光伏阵列输出特性的影响,并将输出特性运用三维仿真图形进行直观模拟.通过得到不同阴影条件下光伏阵列输出特性,为研究阵列结构优化及多峰值最大功率点跟踪奠定了基础.     

用通用示波器图示晶体管输出特性曲线电路的设计与仿真

文章在研究了晶体管输出特性测试电路的原理和结构基础上,以通用运放为主要元件设计了一种可以借助通用示波器图示晶体管输出特性曲线的电路,同时借助于电路仿真分析软件Multisim对该电路进行了仿真分析。     

可控饱和电抗器输出特性建模与仿真研究

提出在饱和电抗器的结构中增加一个检测绕组,以直流负偏磁工作状况为例,分析了该饱和电抗器的结构特点、工作原理和输出特性,推导了检测线圈输出端电压峰峰值和有效值与直流偏磁磁势的关系.并基于MATLAB软件中SINMULINK环境建立了一套仿真系统,给出了仿真结果.仿真和实验结果均表明,获得的用于研究饱和电抗器的输出特性的分析和仿真模型是合理的,它对于分析饱和电抗器输出特性和电气参数是有益的.     

基于MATLAB/Simulink的光伏电池建模与仿真

在MATLAB/Simulink仿真环境下,基于光伏电池的I-V解数学函数关系式,建立了光伏电池的仿真模型,并对不同的串联电阻和日照强度变化条件下光伏电池的输出特性进行了仿真。仿真结果验证了光伏电池的输出特性呈非线性,并随串联电阻和日照强度的变化而变化。     

SrO包覆TiO2光阳极的制备及性能

采用浸泡包覆的方法在染料敏化太阳电池的TiO2光阳极表面包覆了一薄层SrO,对TiO2光阳极和TiO2光阳极在饱和SrCl2溶液中浸泡不同时间得到的TiO2/SrO复合光阳极的紫外可见光谱进行了表征,并对SrO包覆TiO2光阳极制备的染料敏化太阳电池的光电转化率、单色光转化效率进行了测试。研究表明,包覆不同厚度的SrO后,在380nm左右出现红移现象,拓宽了可见光区吸收范围;在浸泡时间为20min时制备的具有TiO2/SrO核壳结构的光阳极具有高的转化效率,比同条件下制备的纯TiO2光阳极染料敏化电池的转化率提高了22.3%,单色光转化率提高了16%。     

环丁砜在染料敏化太阳能电池固体电解质中的应用

以CuSCN、环丁砜、1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘、PEDOT:PSS为原料制备了染料敏化太阳能电池固体电解质,研究并探讨了环丁砜对电池光电性能的影响,同时对电池稳定性能进行了考察。结果表明,环丁砜引入染料敏化太阳能电池固体电解质中,电池的光电性能及稳定性能均得到了一定的改善;当环丁砜加入量为0.18g、CuSCN粉体为0.25g时,染料敏化太阳能电池短路电流密度为3.92mA/cm2,开路电压为0.42V,光电转换效率为0.86%,电池性能较稳定。     

咪唑溴类离子液体对I^-/I^-3液体电解质电池性能的影响

通过往I^-/I^-3液体电解质添加3C～8C咪唑溴类离子液体,改善液体电解质的黏度、提高电池的稳定性,组装电池测定了电池的性能.分别使用旋转式黏度仪和电导率仪测试了电解质溶液的黏度和电导率;用太阳电池测定仪在模拟太阳光条件下,测定色素增感太阳能电池的电性能.结果表明添加咪唑溴类离子液体电池稳定性,光电转换效率得到较大提高.     

咪唑溴类离子液体对I~-/I_3~-液体电解质电池性能的影响

通过往I-/I3-液体电解质添加3C~8C咪唑溴类离子液体,改善液体电解质的黏度、提高电池的稳定性,组装电池测定了电池的性能。分别使用旋转式黏度仪和电导率仪测试了电解质溶液的黏度和电导率;用太阳电池测定仪在模拟太阳光条件下,测定色素增感太阳能电池的电性能。结果表明添加咪唑溴类离子液体电池稳定性,光电转换效率得到较大提高。     

动态光散射法超细颗粒测量技术研究

讨论液体中超细颗粒动态光散射法测量的机理、推导了多颗粒散射光强公式。建立了自相关函数。同时 ,介绍了散射光强波动信息提取的实验装置及方法 ,建立了数据处理的数学模型及算法     

光电-静电复合驱动器的驱动性能

基于镧改性锆钛酸铅陶瓷(PLZT)的光电效应,提出具有倾斜下电极的新型光电-静电复合驱动器,通过闭环控制仿真研究该驱动器的驱动性能. 构建光照和光停阶段光电-静电复合驱动器的数学模型,对所构建的光生电压数学模型进行参数识别. 建立光电-静电复合驱动器输出位移的闭环控制模型,对不同辐射照度下具有不同倾斜角下电极的驱动器进行位移闭环控制仿真分析. 结果表明,当目标位移和辐射照度一致时,具有倾斜下电极结构的光电-静电复合驱动器输出位移的响应时间约为平行下电极结构的45%. 光电-静电复合驱动器输出位移的响应时间与辐射照度和下电极倾斜角成正相关变化,输出位移的控制精度与辐射照度和下电极倾斜角成反相关变化.     

尖晶石型MAl_2O_4(M=Cu、Ni)粉体的制备及其光电性能

采用柠檬酸法制备了尖晶石型粉体MAl2O4(M=Cu、Ni),并采用XRD、UV-vis对粉体进行表征。将两种粉体分别复合到TiO2光阳极中,测试MAl2O4(M=Cu、Ni)/TiO2复合光阳极的光电性能。结果表明,MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子为窄禁带半导体材料;将MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子复合到TiO2中,电池的性能都有所提高;当MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子的质量分数为2%时,电池性能最好,且CuAl2O4/TiO2复合薄膜电池的性能优于NiAl2O4/TiO2复合薄膜电池,转化效率分别提高了61%和30%。     

Time-Domain Traveling Wave Model of Single-Section Quantum Dot Mode-Locked Lasers with Optical Feedback

单区量子点锁模激光器的光反馈时域行波模型

肖雪芳^1,2,张泽旺^1,2,张秀甫³

（1厦门理工学院 光电与通信工程学院,厦门 361024;

2通信网络与信息处理福建省重点实验室,厦门 361024;

3康科迪亚大学 电子与计算机工程系,蒙特利尔 H3G 1M8, 加拿大）

摘 要：

TDTW模型通过在时域求解一维波动方程和载流子速率方程,可以更准确地描述半导体激光器的动态特性。在实际实验中,往往采用长光纤进行光反馈实验,对长外腔的研究具有较大的价值。然而,利用TDTW模型研究长外腔时,计算量急剧增加,因此在光反馈研究上往往采用的是延迟微分方程（DDE）模型,鲜见采用TDTW模型来研究半导体激光器光反馈的报道。

为更准确地描述半导体激光器的动态特性,本文对Rossi提出的TDTW模型进行研究分析,在此基础上得到一个适合研究单区量子点被动锁模激光器（QD MLL）光反馈特性的新模型。该模型克服了引入长外腔光反馈系统时TDTW模型计算量大幅度增加的问题。将光反馈下的时域行波模型和载流子速率方程相结合,得到单区量子点被动锁模激光器的脉冲变化。研究表明本文提出的新模型与实验数据吻合良好。本文研究了光在外腔的往返时间、局域光强调制对量子点被动锁模激光器的脉冲演化的影响。结果表明,当光从外腔往返的时间等于无反馈情况下被动锁模激光器的脉冲周期的整数倍时,将形成共振,此时脉冲序列的周期最短。结果还表明局部光强调制越强,脉冲序列的频率越高周期越短。

关键词：量子点结构,被动锁模激光器,光反馈

     

染料敏化太阳能电池的研究进展

近年来,染料敏化太阳电池由于具有低价格、易于制造成大面积和可接受的转换效率的潜力等优点而倍受关注.介绍了类似于植物光合作用的染料敏化太阳电池的工作原理,描述了主要由导电玻璃,半导体氧化物纳米薄膜,敏化染料,电解质和对电极组成的染料敏化太阳电池结构.对阳极材料改性技术、染料对DSSC性能的影响和电解质的研究新进展进行了综述.最后展望了染料敏化的电池的应用前景和今后的研究重点.