卟啉类色素双分子层类脂膜的光电转换研究

人工色素双分子类脂膜(PBLM)厚度小于100(?),分开两个含不同氧化还原物的水溶液。我们的实验用卟啉类色素BLM,在照光时可将此PBLM看作是有两个界面的有机半导体,一侧是p-型的光阴极,另一侧为n-型的光阳极。光生电荷(电子和空穴)可跨越界面而迁移,导至膜的一边发生还原作用,另一边发生氧化作用。已证实色素BLM可将光能转换为电能或化学能,或许在将来可将色素BLM用于太阳能的转换装置。     

基于二维联盟多代理技术的风-光-储集群广域协调控制

分散独立控制的风-光-储系统未对负荷进行统一协调响应,其无序充放电不利于电力系统的安全经济运行。针对集群风-光-储系统,构建基于二维联盟多代理技术(MATTDA)的广域协调控制架构,提出适用于风-光-储集群的广域协调优化控制策略。以平抑风-光整体出力波动促进风-光消纳和优化电池储能寿命为控制目标,采用JADE搭建多代理仿真环境,通过算例系统验证所提控制策略可充分利用风-光-储集群出力的时空差异性,提高集群出力的整体可控性,有效平抑风-光整体出力波动,并改善其独立无序充放电对储能使用寿命的不利影响。     

计及光伏不确定性和低碳需求响应的工业园区光-储分布鲁棒规划模型

在双碳背景下,工业园区能通过配置光-储发电系统,减少外部购电量,从而降低碳排放水平,但光伏的不确定性给工业园区最优规划带来了一定挑战。基于此,建立了计及光伏不确定性和低碳需求响应的工业园区光-储鲁棒规划模型。该模型以园区年综合成本最小为优化目标,基于碳排放流理论,将动态碳排放因子作为需求响应的实时电价的定价依据,其次,利用光伏出力的历史数据,通过场景聚类,建立典型出力场景和其概率分布,构建基于数据驱动的两阶段分布鲁棒光-储规划模型。最后,利用Cplex商业求解器对某工业园区进行算例仿真,验证了所提模型的有效性。     

纯铜、纯钴电极和铜钴合金电极在碱性介质中的光电化学研究

用动电位伏安法对纯铜电极、纯钴电极以及含钴量5.1%、9.7%、15%、25%和40%的铜钴合金电极在硼砂—硼酸缓冲溶液(pH8.5)中的光电化学行为进行了研究。纯铜电极、纯钴电极和铜钴合金电极均显示P-型光响应,纯铜电极的光响应来自Cu2O,纯钴电极的光响应主要来自Co3O4,铜钴合金电极的光响应来自Cu2O和Co3O4的共同作用。纯铜电极在阳极氧化过程中存在着Cu的阳极溶解和电极表面生成Cu2O膜的反应,温度升高有利于Cu2O膜的生成,除氧与否影响纯铜电极的成膜反应。纯钴电极电位正向扫描时不显示光响应,负向扫描时显示阴极光电流。铜钴合金电极的光响应随含钴量而变化。     

α.β.γ.δ-四(4-吡啶基)卟啉锌(Ⅱ)光还原水产氢

本文报道用α.β.γ.δ-四(吡啶基)卟啉锌(ZnTPyP)分别与Rh(bpy)_3~(3 )/TEA/K_2PtCl_6体系和Ru(bpy)_3~(2 )/Rh(bpy)_3~(3 )/TEA/K_2PtCl_6体系配合,在高压汞灯照射下光还原水产氢结果。并讨论ZnTPyP在上述二个体系光产氢中的作用。     

分子光化学贮存太阳能——Ⅳ双环[2,2,1]-2,3-二羧基-2,5-庚二烯光敏化电子转移异构化反应

以四苯基卟啉和结晶紫为敏化剂,在太阳高密度能量辐照范围内(波长500—600nm)实现了双环[2,2,1]-2,3—二羧基-2,5-庚二烯(N)异构化为四环[2,2,1,0~(2.5),0~(3.5)]-2,3-二羧基庚烷(Q)。以四苯基卟啉钴为催化剂,可顺利完成Q向N的转化。讨论的N异构化为Q的机理中包括光敏化单线态电子转移过程。     

纯铜、纯然电极和铜钴合金电极在碱性介质中的光电化学研究

用动电位伏安法对纯铜电极,纯钴电极以及含钴量5.1%,9.7%,15%,25%和40％的铜钴合金电极在硼砂－硼酸缓冲溶液（pH8.5)中的光电化学行为进行了研究,纯铜电极,纯钴电极和铜钴合金电极均显示P－型光响应,纯铜电极的光响应来自Cu2O,纯钴电极的光响应主要来自Co3O4,铜钴合金电极的光响应来自Cu2O和Co3O4的共同作用,纯铜电极在阳极氧化过程中存在着Cu的阳极溶解和电极表面生成Cu2O膜的反应,温度升高有利于Cu2O膜的生成,除氧与否影响纯铜电极的成膜反应,纯钴电极电位正向扫描时不湿示光响应,负向扫描时显示阴极光电流,铜钴合金是极的光响应随含钴量而变化。     

半导体隔片电化学光电池——Ⅲ.光电压时域特性

本文采用二阶随动系统数学模型,模拟CdSe SC-SEPs的光电压—时间响应特性,讨论光电压响应的时间常数及光电压与光照密度的关系。在光照密度大于200mW/cm~2的条件下,对经过反复刻蚀处理的CdSe SC-SEPs,记录到光电压达2.087V和光电流为30mA/cm~2的新结果。     

考虑网内实时电价的微电网经济优化运行研究

为提高风-光的利用率,结合需求响应中的基于负荷率的实时电价模型与微电网优化运行模型,采用混沌烟花算法对微电网中需求侧负荷使用时间与电源侧微源的有功出力进行综合优化。Matlab仿真结果表明,当负荷曲线得到合理优化后,风-光的利用率有明显提升,微电网系统运行的经济性相应地也有所提升,验证该算法求解此类问题的可行性和精确性。     

以二氧化钛为光电极的光化学电池的研究

本文叙述了用高温电炉法对钛片进行热氧化制备二氧化钛,并通过氩气或氢气热处理活化形成n-型半导体的二氧化钛光电极。此法优点是制备条件易于控制,结果易于重复。利用这种光电极组成了光电化学电池。研究了其光响应及光谱响应,并制得了氢。     

考虑实时需求侧响应的光储充电站容量优化配置方法

针对光储充电站参与实时需求侧响应的经济性评估问题,提出考虑实时需求侧响应的光储充电站容量优化配置方法。首先,考虑电网频率响应需求,在满足负载需求的基础上通过优化光储系统充放电行为建立充放电策略;然后,考虑锂电池不同荷电状态（SOC）下的充电功率非线性特点,建立储能电池充电功率分段线性化模型;最后,以光储系统全寿命周期内部收益率最大化为经济性评估指标,建立双层规划模型。算例分析表明,所提算法可使光储充电站实现较高收益水平。     

考虑用户价格需求响应的光-储充电站容量配置与定价方法研究

考虑基于价格的用户行为选择,提出一种计及用户价格型需求响应的光-储充电站容量配置与定价方法,分别以充电站运营商和电动汽车用户为上、下2层问题的主体,建立双层优化规划模型。利用线性化方法和KKT条件将问题转化为单层混合整数线性规划。最后,为了验证所提模型的有效性,通过算例分析得出规划运行方案,对比不同方案,结果表明通过制定合理的价格控制需求响应的手段可有效提高充电站的经济效益。     

考虑复合储能电站接入的电网日前-日内两阶段滚动优化调度

为提高电力系统对光伏的接纳能力,降低光伏波动对电力系统运行的影响,提出一种考虑电池储能-抽水蓄能复合储能的电力系统日前-日内两阶段“源-储-荷”协调优化调度策略。首先,在日前调度模型中,以最小化系统总运行经济成本为目标,综合复合储能资源和负荷侧各类需求响应资源对电网进行双端协调优化。然后,在日内短时间尺度上,供需双端协调优化机组出力与需求侧响应,充分发挥抽水蓄能的调峰能力以及电池储能对光伏波动的抑制作用。所提模型通过CPLEX软件求解,算例结果验证了该模型能协调优化系统内各类可调节资源,有效降低系统弃光率。     

色素人工双分子层膜光电效应中类脂作用的研究

已证实色素人工双分子层膜(PBLM)可将光能转换为电能或化学能,并有助于阐明光合作用。 类脂是膜中一个很重要的组分。本工作的目的,是研究不同的类脂对TPP-类脂体系膜的光电效应之影响,以提高PBLM的效率。 我们测量了这些膜的光生伏特值(ΔV),不同的类脂有不同的值,含有脑磷脂的膜具有较高的ΔV。表明色素膜的光电效应与色素分子在膜中的排布有关,而各种类脂对这种排布的影响是不同的。 利用光活性的BLM储存太阳能和进行光化学转换方面的工作正在开展。     

Cu_20/Ti0_2异质结复合薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法和磁控溅射技术制备Cu_2O/TiO_2半导体异质结构的光催化复合薄膜。以钛酸丁酯为原料溶胶浸渍提拉制备均匀透明的TiO_2薄膜,以金属Cu为靶源在TiO_2薄膜表面反应溅射p型Cu_2O薄膜,利用SEM、XRD、UV-Vis等分析技术对催化剂进行表征,通过染料的降解实验考查异质结复合薄膜在模拟太阳光下的光催化活性,并对其机理进行探讨。结果表明,TiO_2与Cu_2O复合后形成的异质结薄膜在模拟太阳光下具有较好的光催化活性,异质结复合扩展了催化剂的光响应范围及光响应强度,提高了量子效率,是一种充分利用太阳能的光催化复合薄膜。     

光伏太阳电池研究中的光声技术

本文报道了采用光声光谱技术测量某些半导体光电材料的光吸收特性及禁带宽度的结果。样品为高纯CdS、掺杂的CdS和电沉积在Ni片上的CdSe薄膜。用光声功率法测定了CdS-Cu_2S固体光伏电池和CdSe∣Na_2S-S-NaOH∣Pt电化学光伏电池的光电流谱和光谱响应。同时也研究了氧化-还原电解液(如Na_2S-S-NaOH)的光吸收行为。灾验结果表明,光声光谱技术对于光伏太阳电池的研究是一种很有用的工具。     

光助电解水制氢中多晶α-Fe_2O_3薄膜光电极的研究

在钛片上用二茂铁化学沉积(CVD)制备了多晶α-Fe_2O_3光电极。这种电极的工作光谱延伸到670nm,大大超过了与其能带间隙相对应的550nm。这种光响应的增强归因于氩氛热处理时由底层扩散而导致的钛的掺杂。离子溅射逐层剥离术和俄歇电子能谱给出这种掺杂下各组分的表层深度分布,结合X-射线粉末结构分析和扫描电子显微术得到了α-Fe_2O_3薄膜结构。借助于与热氧化法结果的对比,改变CVD底层材料效果对比,以及粉末α-Fe_2O_3的TiO_2掺杂效应,都给上述钛掺杂影响光响应的观点提供了佐证。 以二茂铁CVD和热氧化两种光电极对比,两者同具α-Fe_2O_3外表面而应有接近的平带电势E_(fb),其中前者底层附近的钛掺杂能扩大光响应,应能在E_(fb)值所要求的偏压下得到显著的光助电解水效应。实验结果与此一致。     

新产品

新型透明太阳电池据人民网报道,美国麻省理工学院近日研发了一种新型透明光电管,可将普通的窗户玻璃"变身"太阳电池板,而且不影响光线通透。此前透明太阳电池方面存在着转换率与光透度的取舍。新型电池采用了与染料和色素类似的     

基于可靠性约束的风-光-储微网容量优化配置对配电网可靠性影响分析

从经济性角度,基于序贯蒙特卡洛模拟法评估含风-光-储微网配电网的可靠性。采用一个能准确表征风-光-储微网对配电网可靠性贡献的新指标——微网孤岛运行时间大于主网故障时间的概率作为可靠性约束条件。以风-光-储微网等年值投资费用最低为目标函数,建立风-光-储微网容量优化配置模型。采用模拟退火粒子群优化算法,优化配置风-光-储微网容量。针对RBTS-BUS6 F4算例系统,分析不同可靠性约束条件下风-光-储微网对配电网可靠性的影响。结果表明,优化配置风-光-储微网容量,既可有效减少微网的投资费用,又可提高配电网的供电可靠性;新的可靠性约束条件能很好地反映风-光-储微网对配电网可靠性的影响程度。     

光热对薄膜CdS／Cu2S太阳电池物理参数的影响

研究了光、热和湿气对ＣｄＳ／Ｃｕ２Ｓ电池效率及电池成结、结电容、二极管特性和光谱响应特性的影响。结果表明，对未成结电池光加速成结作用，对成结电池光引起电池性能下降，这种衰降是不可逆过程。