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文檔簡介
1、本課題旨在為解決微型飛行器、微小衛(wèi)星等器件攜帶能量受限、續(xù)航能力差等問題進行的空間激光遠程充電研究。通過對現(xiàn)有多種光電池的性能進行研究,探討了高強度單色激光照射光電池時其光電轉(zhuǎn)換效率的機理,并采用不同波長、不同功率的激光器,對常用光電池的光電轉(zhuǎn)換效率進行了實驗測量,得出了光電池在高強度激光輻照下轉(zhuǎn)換效率隨激光參數(shù)的變化規(guī)律。
首先,闡述了本課題研究內(nèi)容的目的和意義,通過總結(jié)、分析幾種常用的無線電力傳輸技術的特點,結(jié)合課題需求,
2、重點介紹了激光遠程充電技術的特點、關鍵部件以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。通過分析激光在大氣中傳輸受到的影響和光電池的轉(zhuǎn)換效率,全面的總結(jié)了影響激光遠程電力傳輸?shù)母鞣N因素,以此作為合理選取激光器、提高激光能量傳輸效率的理論依據(jù),選取了三種不同波長的激光器,并對其工作原理、基本結(jié)構(gòu)以及輸出特性作了介紹。
其次,在介紹了光電池的基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及光電轉(zhuǎn)換效率的定義的基礎上,依據(jù)熱力學細致平衡理論,對理想電池的轉(zhuǎn)換效率進行分析計算,從中得
3、出光電池材料的能隙寬度、溫度等因素對轉(zhuǎn)換效率的影響程度,通過對單晶硅電池、三結(jié)點砷化鎵電池在不同波長激光照射下轉(zhuǎn)換效率的定量計算,得出了實現(xiàn)其最佳轉(zhuǎn)換效率的工作條件,為實驗上提高轉(zhuǎn)換效率提供了努力方向。以此為基本依據(jù),選擇不同的波長激光、照射功率密度等參數(shù),對不同光電池的轉(zhuǎn)換效率進行了實驗測量,并將實驗結(jié)果與理論計算結(jié)果進行了分析。
此外,本課題創(chuàng)新性地采用波長、強度與光電池能隙寬度匹配的多種激光照射光電池的方法,使三結(jié)點砷化
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