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温度对Ga_(0.84)In_(0.16)As/Ge_(0.93)Sn_(0.07)双结太阳电池的性能影响

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北京工业大学学报 2024年第10期50卷 1179-1187页

作者：崔敏于添景李倩影邓金祥高红丽北京工业大学理学部北京100124

基于Varshni半导体材料带隙对温度的响应模型和Caughey-Thomas经验模型对晶格匹配的Ga_(0.84)In_(0.16)As/Ge_(0.93)Sn_(0.07)双结太阳能电池进行模拟,研究温度对材料带隙E_(g)和反向饱和电流密度J_(0)的影响,探索太阳能电池性能参数如... 详细信息

基于Varshni半导体材料带隙对温度的响应模型和Caughey-Thomas经验模型对晶格匹配的Ga_(0.84)In_(0.16)As/Ge_(0.93)Sn_(0.07)双结太阳能电池进行模拟,研究温度对材料带隙E_(g)和反向饱和电流密度J_(0)的影响,探索太阳能电池性能参数如短路电流密度J_(sc)、开路电压V_(oc)、填充因子FF和转换效率η的温度依赖性。结果表明,250~400 K温度范围内,Ga_(0.84)In_(0.16)As和Ge_(0.93)Sn_(0.07)带隙随着温度的升高分别以-0.412、-0.274 meV/K的速率呈近似线性下降;随着材料内部温度的增加,各子电池的J_0呈指数型增长,J_(sc)和V_(oc)的温度系数分别约为12.86μA/(cm^(2)·K)和-3.48 mV/K,FF从0.87降低至0.78,η从31.39%降低至17.69%。其中,Ge_(0.93)Sn_(0.07)子电池的J_(sc)、V_(oc)、FF和η的温度系数分别约6.59μA/(cm^(2)·K)、-1.76 mV/K、-0.213%/K和-0.042%/K,表明GeSn材料的温度特性不同程度地优于常规Ⅲ-Ⅴ多结电池中的Ge子电池的温度特性。该研究结果有助于推动GaInAs/GeSn基多结太阳电池的低成本发展与应用。

关键词： GeSn GaInAs 多结太阳电池温度光伏温度特性

非铅金属卤化物闪烁体材料与薄膜成像器件研究进展(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第3期61卷 151-167页

作者：林俊哲郭丹翟天瑞北京工业大学理学部北京100124

高能射线探测成像技术在高能物理研究、医疗影像和工业探测等领域具有重要应用。非铅金属卤化物具有毒性低、稳定性良好、发光效率高、Stokes位移大的优点,在X射线间接探测领域表现出重要的应用潜力。本文综述了近年来非铅金属卤化物闪... 详细信息

高能射线探测成像技术在高能物理研究、医疗影像和工业探测等领域具有重要应用。非铅金属卤化物具有毒性低、稳定性良好、发光效率高、Stokes位移大的优点,在X射线间接探测领域表现出重要的应用潜力。本文综述了近年来非铅金属卤化物闪烁体及薄膜成像器件的研究进展,首先介绍了材料组分与发光机理,然后列举了与闪烁体性能相关的关键参数,概述了单晶、粉末与纳米晶材料合成方法,阐述了近些年研究工作中关于提高成像器件分辨率的新颖思路,重点讨论了复合薄膜、陶瓷玻璃、结构化闪烁体等形式的新型闪烁体成像器件。最后,对目前闪烁体探测成像面对的挑战和潜在解决方案进行了总结与展望。

关键词：非铅金属卤化物闪烁体成像薄膜发光

维普期刊数据库评论

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基于相关性的大型救援装备模块划分方法

北京工业大学学报 2024年第3期50卷 271-281页

作者：赵京张晓丹张自强苗磊北京工业大学材料与制造学部北京100124

为了解决大型救援装备在灾时转运投用效率低的问题,提出了一种基于相关性的大型救援装备模块划分方法。首先建立了零部件相关性评价数学模型,对救援装备零部件之间的相关性进行评价,得到综合相关性矩阵;然后针对救援装备改进了一种层次... 详细信息

为了解决大型救援装备在灾时转运投用效率低的问题,提出了一种基于相关性的大型救援装备模块划分方法。首先建立了零部件相关性评价数学模型,对救援装备零部件之间的相关性进行评价,得到综合相关性矩阵;然后针对救援装备改进了一种层次聚类算法,基于综合相关性矩阵对零部件进行聚类,得到层次聚类结构;最后建立了救援装备模块划分方案多目标优化模型,基于遗传算法对其中各步骤进行适应性改造,从而求得救援装备的最优模块划分方案。该方法解决了现有方法在救援装备上无法应用的若干问题,其有效性在YS220液压挖掘机上得到应用验证。

关键词：模块化救援装备相关性聚类挖掘机多目标优化

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永磁同步电机扩展卡尔曼滤波器电流观测方法

北京工业大学学报 2024年第7期50卷 814-822页

作者：许家群孙明翰北京工业大学信息学部北京100124

为提高前置电感电容LC滤波器永磁同步电机系统性能,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)的电机电流观测控制方法。该方法采集逆变器侧电流,通过新型EKF观测器获得实际电机电流,并将估计的电机电流用于电流环反馈... 详细信息

为提高前置电感电容LC滤波器永磁同步电机系统性能,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)的电机电流观测控制方法。该方法采集逆变器侧电流,通过新型EKF观测器获得实际电机电流,并将估计的电机电流用于电流环反馈控制。论文给出了新型EKF电流观测器的结构和参数设计过程,并利用Lyapunov稳定性定理证明了该方法的稳定性。仿真结果表明,与传统Luenberger观测器相比,新型EKF观测方法的电流估计误差更小,电机电流跟踪性能更好,电磁转矩脉动及其谐波明显降低。

关键词：永磁同步电机 LC滤波器扩展卡尔曼滤波器电流观测电流反馈控制稳定性

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高能脉冲磁弹仪器研制及其索力表征实验研究

北京工业大学学报 2024年第7期50卷 788-796页

作者：闫双胜王钰珏刘秀成吴斌高智超北京工业大学材料与制造学部北京100124

针对在役桥梁钢索的索力检测需求,基于磁弹效应检测机理,首先,设计了便携式脉冲磁弹索力检测仪器,其可输出0~600 V电压可调、电流峰值高达60 A的高能尖峰脉冲信号,实现了对不同直径钢索的充分磁化,仪器主要包括上位机(含软件)、具有反... 详细信息

针对在役桥梁钢索的索力检测需求,基于磁弹效应检测机理,首先,设计了便携式脉冲磁弹索力检测仪器,其可输出0~600 V电压可调、电流峰值高达60 A的高能尖峰脉冲信号,实现了对不同直径钢索的充分磁化,仪器主要包括上位机(含软件)、具有反馈控制的脉冲磁弹仪下位机和基于多芯线缆的改进磁弹传感器;其次,对公称直径17.8 mm的七芯钢绞线进行加载和卸载索力检测实验,实现了钢绞线的饱和磁化,磁弹传感器绕制效率是传统方法的8倍,分析了传统索力表征参量与索力之间的线性相关性;最后,在此基础上,提出一种索力表征参量--饱和磁导率μs,其线性拟合优度大于95%,且灵敏度(0.05)高于传统参量。通过对索力表征误差分析,该参量相较于传统参量在索力表征方面显示出较低的预测误差(3.7%)和迟滞误差(±1.54%)。该研究提出的参量可为脉冲磁弹法检测索力提供新的表征方法。

关键词：磁弹效应索力检测脉冲磁弹仪磁特性曲线表征参量性能评估

基于四阶累积量的改进传播算子DOA估计算法

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北京工业大学学报 2024年第9期50卷 1061-1068页

作者：窦慧晶郭威谢东旭郭宏亮北京工业大学信息学部北京100124

针对四阶累积量在多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法中计算复杂度高和在低信噪比情况下性能差的问题,提出一种去冗余后平均的四阶累积量传播算子算法(modified fourth-order cumulant propagator method, MFOC-... 详细信息

针对四阶累积量在多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法中计算复杂度高和在低信噪比情况下性能差的问题,提出一种去冗余后平均的四阶累积量传播算子算法(modified fourth-order cumulant propagator method, MFOC-PM)。该算法通过引入传播算子算法线性地获得噪声子空间,避免了特征值分解造成的计算量,然后在保持四阶累积量阵列孔径扩展和抑制高斯噪声的优势下,通过求平均后去除的方法将四阶累积量中冗余的部分去除,降低了算法的复杂度。实验结果表明,所提算法显著减少了算法的计算量,可以实现角度的精确估计,在低信噪比的情况下表现良好,具有较好的实用价值。

关键词： DOA估计传播算子算法四阶累积量去冗余阵列信号处理阵列扩展

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黏结钕铁硼磁体生产和回收生命周期评价

北京工业大学学报 2024年第3期50卷 290-298页

作者：刘敏高可朱佩鸿杨雅轩刘卫强路清梅岳明北京工业大学材料与制造学部北京100124

关于钕铁硼磁体回收的研究越来越受到重视,但在起步阶段回收制备技术是否能够真正带来环境效益是不确定的。采用ReCiPe评价方法,选取制备1 kg黏结钕铁硼磁体为功能单位,分别对黏结钕铁硼磁体直接制备和回收制备流程的环境影响进行评价... 详细信息

关于钕铁硼磁体回收的研究越来越受到重视,但在起步阶段回收制备技术是否能够真正带来环境效益是不确定的。采用ReCiPe评价方法,选取制备1 kg黏结钕铁硼磁体为功能单位,分别对黏结钕铁硼磁体直接制备和回收制备流程的环境影响进行评价并对比。结果表明:直接制备流程中对环境影响最大的关键阶段为熔炼阶段,环境影响主要由钕和电力产生;回收制备流程中对环境影响最大的关键阶段为去除有机物阶段和热压固化阶段,环境影响主要由次氯酸钠和电力产生。生产1 kg黏结钕铁硼磁体,直接制备工艺对人体健康损害、生态健康损害和资源耗竭的环境损害分别是回收制备工艺的158.40%、180.63%、63.37%。

关键词：黏结钕铁硼生命周期评价固体废弃物回收再利用环境影响绿色制造

数据驱动的污水处理曝气过程低碳优化控制方法

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北京工业大学学报 2024年第2期50卷 131-139页

作者：韩红桂赵雅倩杨宏燕伍小龙北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 北京工业大学环境与生命学部北京100124

针对现有的污水处理过程存在碳排放机理不清且难以评估,无法通过有效的调控方式降低碳排放总量的问题,设计了一种数据驱动的污水处理曝气过程低碳优化控制方法。首先,通过深入分析碳排放影响因素及其与水质指标的相互关系,获得了曝气过... 详细信息

针对现有的污水处理过程存在碳排放机理不清且难以评估,无法通过有效的调控方式降低碳排放总量的问题,设计了一种数据驱动的污水处理曝气过程低碳优化控制方法。首先,通过深入分析碳排放影响因素及其与水质指标的相互关系,获得了曝气过程各水质指标和碳排放之间的关联关系;其次,采用数据驱动的方法,设计了曝气过程能耗与碳排放的优化模型,以获取曝气过程最优化的控制策略;最后,将获取的曝气过程低碳优化控制方法应用于基准仿真模型。测试结果说明该方法能够有效地跟踪控制曝气过程,降低能耗与碳排放量总量。

关键词：污水处理温室气体排放曝气能耗碳排放模型优化控制数据驱动

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实现能源脱碳目标的进展、挑战与应对策略

江淮论坛 2024年第1期 76-85页

作者：张坤潘家华北京工业大学北京100124

联合国2030年可持续发展目标为全球各国经济社会和生态环境协调发展提供了评价标准和行动纲领。在时间进程过半的中期节点,评估显示当前可持续发展目标进展不甚理想。考虑到17项目标间相互作用机制的复杂性,在有限的时间和资源条件下难... 详细信息

联合国2030年可持续发展目标为全球各国经济社会和生态环境协调发展提供了评价标准和行动纲领。在时间进程过半的中期节点,评估显示当前可持续发展目标进展不甚理想。考虑到17项目标间相互作用机制的复杂性,在有限的时间和资源条件下难以同时同步推进各项目标。结合全球可持续发展报告提出的面向深度变革的切入点组织框架,首先梳理实现能源脱碳目标的动力机制。其次剖析实现能源深度脱碳面临的现实挑战,包括可再生能源发展和消纳能力有所滞后,发展中国家能源脱碳面临巨大资金缺口,化石能源消费反弹牵制零碳能源转型,能源深度脱碳所需关键技术尚不成熟。最后建议应该加大可再生能源发展力度,提高零碳电力消纳水平;加速新型能源体系建设,促进资金导向性转换;化石能源短期提质增效,长期有序减退;攻关核心技术研发创新,为能源深度脱碳奠定基础;建立零碳微单元能源综合解决方案,助力能源脱碳和可持续发展目标协同实现。

关键词：可持续发展能源脱碳气候融资可再生能源零碳微单元