Polymer electrolytes from PEO and novel quaternary ammonium iodides for dye-sensitized solar cells

Polymer electrolytes were prepared by blending high molecular weight poly(ethylene oxide) (PEO) and a series of novel quaternary ammonium iodides, the polysiloxanes with oligo(oxyethylene) side chains and quaternary ammonium groups. X-ray diffraction (XRD) measurements ensured relatively low crystallinity when the quaternary ammonium iodides were incorporated into the PEO host. The ionic conductivity of these complexes was improved with the addition of plasticizers. The improvement in the ionic conductivity was determined by the polarity, viscosity and amounts of plasticizers. A plasticized electrolyte containing the novel quaternary ammonium iodide was successfully used in fabricating a quasi-solid-state dye-sensitized solar cell for the first time. The fill factor and energy conversion efficiency of the cell were calculated to be 0.68 and 1.39%, respectively.     

Gel polymer electrolyte based on poly(acrylonitrile-co-styrene) and a novel organic iodide salt for quasi-solid state dye-sensitized solar cell

A gel polymer electrolyte based on poly(acrylonitrile-co-styrene) as polymer matrix and N-methyl pyridine iodide salt as I⁻ source was prepared. Controlling the concentration of polymer matrix of poly(acrylonitrile-co-styrene) at 17.5 wt.%, mixing the binary organic solvents mixture ethylene carbonate and propylene carbonate with 6:4 (w/w), and the concentration of N-methyl pyridine iodide and iodine with 0.5 and 0.05 M, respectively, the gel polymer electrolyte attains the maximum ionic conductivity (at 30 °C) of 4.63 mS cm⁻¹. Based on the gel polymer electrolyte, a quasi-solid state dye-sensitized solar cell was fabricated and its overall energy conversion efficiency of light-to-electricity of 3.10% was achieved under irradiation of 100 mW cm⁻².     

社区尺度居民楼内涝淹没过程精细化模拟及室内财产损失评估

以西安一小区居民楼为研究对象,构建了高精度城市雨洪模型,并通过实测暴雨内涝监测数据验证了模型的可靠性;利用构建的模型模拟了6种设计降雨重现期下的居民楼室内动态淹没过程,并以西安市中等收入家庭的房屋配置为计算单元,分析了各类居民室内财产的淹没水深阈值,依此拟合得到了室内财产淹没水深-损失率关系曲线,结合居民楼在不同降雨重现期下的淹没水深,计算得到了各居民楼在不同降雨重现期下的内涝淹没财产损失数据。结果表明：不同降雨重现期下,同一居民楼一层居民房屋室内进水淹没水深随降雨重现期的增大而增大;同一降雨重现期下,各栋居民楼因高程不一致导致内涝淹没过程及最大淹没水深不一样。     

Jitter Tests and Studies for the Azimuth Axis of the TMT Tertiary Mirror System

太阳辐照度绝对辐射计的灵敏度研究与优化

衣小龙^1,2,方伟¹,骆杨¹,夏志伟¹,王玉鹏¹

（1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033;

2. 中国科学院大学,北京100049）

创新点说明：

1）通过理论分析以及实验测量的手段,研究灵敏度非线性误差对太阳辐照度绝对辐射计测量精度的影响;

2）提出了太阳辐照度绝对辐射计的测量新方法,通过实时修正灵敏度补偿了灵敏度的非线性误差,从而提高测量精度。

研究目的：

目前太阳辐照度绝对辐射计的定标精度随光功率的降低而下降,本文主要研究目的是提高太阳辐照度绝对辐射计的测量精度,从而提高定标精度。

研究方法：

通过理论分析以及实验测量的路线研究灵敏度非线性,通过修正灵敏度误差提高太阳辐照度绝对辐射计的测量精度。基于两点插值原理提出优化的测量方法。在各个辐射功率下测量实时修正灵敏度,得到灵敏度非线性的相对系统误差为2.2%,分析灵敏度非线性的影响。同时使用新方法以及传统方法测量辐射功率。

结果：

比对实验结果说明新方法将测量精度提高到0.1%,通过实时修正补偿了灵敏度非线性。

结论：

1）新方法可以显著提高地面比对实验的定标精度;

2）灵敏度非线性研究为优化太阳总辐照度监测仪的在轨定标精度提供了理论和实验依据。

关键词：测量精度;绝对辐射计;辐射定标;太阳辐照度

     

“日盲”紫外信号目标模拟器光学系统设计

"日盲"紫外探测系统由于工作在日盲区,具有独特的探测优势,在民用和军事领域都得到了广泛的关注和应用。完成了"日盲"紫外信号目标模拟器光学系统的研究和优化设计。基于"日盲"紫外光谱特性,研究目标模拟器的设计的工作原理和设计方法,给出了"日盲"紫外信号目标模拟器的光学系统设计和像差评价。设计完成了一款焦距500mm、相对孔径1/10、波段0.24μm~0.28μm、视场角2°的"日盲"紫外信号目标模拟器系统。系统共采用了4片球面透镜,由两种紫外光学材料组成,光学系统总长540mm,光学传递函数在37lp/mm时大于0.7,畸变小于0.005%,具有成像质量好、结构简单紧凑的优点和很高的应用价值。     

太阳能双功能集热器被动采暖模式的理论模拟和实验验证

针对一种太阳能空气-水双集热功能的平板式集热器开展研究。将集热器与具有蓄热特性的建筑南墙结合,建立实验平台,并构建了集热器被动采暖空气集热模式的瞬态理论模型。利用数值迭代方法对模型进行求解,并将计算结果与实验数据进行对比,对理论模型进行实验验证。结果表明,计算结果和实测数据结果吻合良好,模型可以准确模拟被动采暖模式下集热器、房间围护结构和空气的温度场以及温度随变化的变化情况。     

计及热辐射的电动汽车电池包散热与改进研究

为研究计入外部环境热辐射因素后,电池包的布置位置对整车气动阻力和其自身散热的影响,计及高温时地面辐射和太阳辐射,采用可实现k-着湍流模型进行了CFD 数值模拟,通过实车道路实验验证仿真方案的准确性。在此基础上,对电池包前置、中置和后置的整车气动阻力进行了对比分析,以整车气动阻力最小的前置式电动汽车为研究对象,通过电池包高温工况下的温度场数值分析,提出了该布置下的电池包散热改进方案。结果表明,前置式电池包改进后,单体电池表面最高温度降幅为14.5 益,表面最低温度降幅为11.5 益,抑制了温差过大,降低了局部高温,提高了电池包的散热性能。     

被动式建筑空气龄和热舒适度的数值分析

为研究地下室和通风井以及通风井开口面积对被动式建筑室内空气龄和热环境的影响。我们利用计算流体力学软件PHOENICS对上述情况进行模拟研究。模拟结果表明:设置地下室和通风井将有利于室内空气品质的提升和热环境的改善;建筑单独设置通风井对空气龄的影响较大,对热环境的影响较小;当通风井开口面积与横截面积之比分别为2/3、1/2、1/3时,取通风井开口面积与横截面积之比为1/2,则一楼空气龄和室内热环境为最佳。     

无挡板搅拌槽内的自由表面湍流流场研究

基于VOF多相流模型,建立了自由液面搅拌流场的数值模型和模拟方法。以偏心和无挡板中心搅拌槽为例,分别使用标准k-ε模型和分离涡模型研究了搅拌槽内流体的时均速度分布,发现数值模拟结果与实验结果吻合较好,仅略低于实验值。整体而言,使用分离涡模型时模拟结果与实验值之间的误差不超过12%,而k-ε模型的模拟精度则较差。研究结果表明,分离涡模型和VOF模型相结合,能很好地模拟搅拌槽内流体的自由液面流动特性。     

遮光罩对GEO对地激光通信系统可通率影响

地球同步卫星(GEO)对地激光通信系统具有通信速率高、保密性好等优势。但系统的光学天线暴露在星体外部,太阳照射对可通率影响严重。针对某GEO对地激光通信系统,不同长度遮光罩对太阳规避造成的可通率及比刚度影响的分析,证明增加遮光罩长度系统可通率提升效果明显。对现有遮光罩形式进行了分析与总结,简述工程中遮光罩长度的确定与限定条件,为优化设计GEO激光通信系统遮光罩及提高系统可通率提供技术基础。