• 沉积能量对水下液态金属放电的影响

  摘要：金属丝在水中的电爆炸是一种生成强水下冲击波的有效方法，在电液成形和水下石油回收等领域具有广泛的应用前景。本研究采用镓-铟-锡合金（GaInSn）作为电极材料，研究了液态金属丝的电爆炸过程。在放电过程中，测量了负载电压、电路电流和冲击波压力波形，并计算了电能和沉积能量等参数。基于这些测量结果，研究了不同放电阶段沉积能量对电爆炸过程的影响。结果表明，在液态金属丝加热阶段，沉积能量基本保持不变。大部分总沉积能量发生在蒸发至击穿阶段，而冲击波能量主要来源于此阶段。提高该阶段的沉积能量能够显著提升能量转换效率。实验结果为工业应用中优化液态金属电爆炸技术提供了实际参考。引言脉冲电源和放电等离子体通常

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 高效压降式集热器与高压电力系统的高功率测试与研究

  摘要：在大型粒子加速器的射频（RF）电源系统中，功率水平可达到数百兆瓦，年耗电量达到太瓦时（TWh）级别。由于微波转换效率本身较低，导致能量损失较大。虽然通过新型材料、结构优化和先进制造技术提高了速调管（klystron）的效率，但效果有限。将“压降集电器”（depressed collector）技术成功应用于高功率速调管，可以显著提高整个系统的效率并减少能量浪费。为了研究将压降集电器技术应用于高效连续波（CW）速调管的可行性，本研究基于为环形正负电子对撞机（CEPC）设计的CW速调管，开发了一个30千伏的低功率原型系统。该原型系统去除了射频输出部分，直接将电子枪与单级压降集电器连接，并与高

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 一种新型A10相对论性衍射输出高功率磁控管，工作频率为9.8 GHz

  摘要：本文利用三维粒子模拟（3-D PIC）技术研究了一种具有衍射输出（MDO）的A10型相对论磁控管。这种磁控管的运行频率约为9.8 GHz，更接近实际应用所需的频率范围，且能够实现高功率和高效率输出。在磁场强度远高于Hull极限的情况下，其输出信号的幅度表现为相对较低频率下的功率调制，调制幅度可达输入功率的两倍，同时不存在模式竞争现象，且能量守恒关系也未被破坏。这一特性在A8型磁控管中已被观察到，并通过分析电子电荷在由两个导电反射器（阴极端盖）限定的势阱中的纵向运动动力学得到了解释。当前的研究结果也进一步证实了这一机制。引言近年来，X波段的高功率微波（HPM）源受到了广泛关注[1][2][

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 用于场发射器应用的铜掺杂还原氧化石墨烯

  ```html摘要：基于石墨烯的场发射体具有多种优势，包括更高的电流密度、抗污染能力，以及能够在相对较高的真空环境中工作（例如，从

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 通过电磁场分析，开发出一种具有新型叶片设计的高效紧凑型5.8 GHz磁控管

  摘要：本文旨在开发并模拟一种高效连续波（CW）磁控管，使其在5.8 GHz频率下能够产生平坦的输出信号。该设计采用了一种独特的叶片结构，包括一个呈梯形形状的弯曲前叶片，该叶片与一个矩形后叶片相连。通过电磁场分析确定谐振腔的结构参数，并使用等效电路方法进行验证。这种配置旨在产生高强度的电磁场，从而促进电子能量高效转化为高频电磁场能量。通过特征模式分析，确定了

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 一种新型的高功率X波段相对论性衍射输出磁控管

  摘要：本文介绍了一种新型的X波段相对论磁控管（RM），该磁控管采用了衍射输出技术（MDO），其设计基于三维粒子模拟（PIC）的结果。该MDO能够在约9.7 GHz的频率下产生超过100 MW的微波功率，脉冲持续时间约为65纳秒，电子效率达到约50%。这种新型MDO配备了八腔阳极和扩大的输出波导，以防止信号截止。此外，阴极由一根可伸缩的杆支撑，从而可以添加上游或下游反射器。值得注意的是，添加下游反射器后，峰值功率提高了约50%，同时拓宽了工作磁场范围，但最大输出时的脉冲长度有所缩短。引言近年来，X波段频率（8–12 GHz）的高功率微波（HPM）源受到了越来越多的关注[1]。Kovalev等人[

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 基于超紧凑型无磁速调管方案的新型接收机保护器研究

  摘要：现代接收机保护技术的发展主要集中在应对脉冲高功率微波（HPM）所带来的挑战。本研究提出了一种新型的无磁双腔速调管配置，用作雷达系统的接收机保护器。与需要外部聚焦磁体的传统真空电子器件不同，这种无磁速调管结构显著提高了结构紧凑性和制造一致性，同时大幅降低了生产成本。本研究展示了一个代表性的原型，其尺寸为54毫米（长度）× 35毫米（直径），采用了1 kV/50 mA的电子枪配置。该设备在C波段的中心频率为5.8 GHz。这种创新设计实现了多项性能提升，包括完全抑制尖峰泄漏、亚微秒级的恢复特性，以及能够处理高达15 kW的短脉冲功率（长脉冲时为350 W）。三维粒子模拟（PIC）验证表明，在

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 表面闪络引发的真空开关故障过程的仿真与分析

  摘要：通过对表面闪络触发真空开关（STVS）触发过程中等离子体动态演化特性的更深入理解，以及探索其触发机制，可以改进其设计参数的选择。电击穿过程是稳态电弧产生和发展的前提，它决定了稳态电弧的初始等离子体特性。因此，本文采用了结合粒子模型和流体模型的方法。本文提出了一个更完整地描述和演示STVS触发过程物理机制的模型。该模型模拟了初始带电粒子的产生和演化行为、阳极表面微斑点的相变行为，以及主间隙击穿过程中等离子体的形成和击穿行为。模拟结果表明，当等离子体扩展到阴极表面时，电子密度达到约6.4×10^16 m^-3，这标志着主间隙从真空绝缘状态转变为导电状态。放电通道形成后，阴极附近的电场分布发生

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 一种新型矩形凹槽正弦波导慢波结构，用于毫米波行波管

  摘要：本文提出了一种新型的慢波结构（SWS），称为矩形槽正弦波导（RGSWG）。该结构在正弦波导（SWG）内部设置了一个矩形槽，该矩形槽与波导的平面平行。对这种创新慢波结构的高频特性进行了仿真分析。计算结果显示，RGSWG慢波结构的平均阻抗大约是传统SWG慢波结构的两倍。此外，还设计并分析了RGSWG和传统SWG的高频传输系统。实验结果表明，RGSWG慢波电路具有更优越的反射特性。使用粒子仿真软件对RGSWG行波管（TWT）的波束-波相互作用进行了分析。在90至98 GHz的工作频率范围内，当输入功率为150 mW、工作电压为9.3 kV、束流电流为200 mA时，RGSWG TWT的输出功率

  来源：IEEE Transactions on Plasma Science

  时间：2025-11-19

• 利用反射测量法对光伏系统中故障检测进行统计分析

  摘要：扩频时域反射测量（SSTDR）已被用于检测电缆、飞机线路和光伏（PV）系统中的各种故障。一个显著的问题是，由于大多数使用反射测量的方法都是基于与已知基线的比较，因此系统或环境变化导致的基线变化可能会掩盖故障产生的反射信号，从而降低检测概率。对于远离测试设备的故障，这些变化的影响会更加严重。本研究的目的是在环境变化、系统变化以及沿线路不同位置的情况下，统计估计光伏阵列反射信号是否为故障的概率。我们的结果显示，在不同的信噪比（SNR）范围内，当存在部分断开或完全断开时，在距离测试设备不同距离处检测到故障的概率。在距离测试设备97.54米（320英尺）处，当信噪比为约9分贝时，检测到完全断开的

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 基于三阶段优化的光伏电站并网系统容量规划框架

  随着全球能源转型加速推进，光伏电站作为大型可再生能源发电站，近年来呈现出指数级增长态势。截至2023年，全球光伏累计装机容量已达1.6太瓦，其经济潜力日益凸显，光伏发电成本已可与传统能源竞争。然而，光伏电站的并网系统设计面临严峻挑战——需要同时确定光伏板数量、逆变器额定功率和位置、以及直流和交流线路设计，这一过程本质上是一个复杂的组合非凸非线性优化问题。目前光伏电站设计存在明显不足：现有研究方法往往只关注系统的某个局部方面。有些研究侧重于直流线路选择但忽略光伏板聚类和组串；有些专注于逆变器效率对平准化度电成本的影响却未考虑直流/交流导体类型选择和组串分组；而针对住宅光伏系统的优化方法又难以直接

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 由于太阳能电池缺陷检测中的数据不平衡问题，导致电致发光图像生成出现缺陷

  摘要：利用高分辨率电致发光（EL）图像对光伏模块进行缺陷检测已经变得越来越流行。然而，关于光伏模块EL图像中的不平衡问题（即缺陷图像的数量远少于正常图像的数量）的研究相对较少。为了解决这个问题，本文提出了一种快速生成缺陷EL图像的方法。为了准确提取缺陷区域，需要识别出与缺陷图像最相似的正常图像。首先，构建了一个图像类型分类网络，用于识别与缺陷图像相同类型（单晶或多晶）的正常图像。然后，进一步使用余弦相似度来识别与缺陷图像最相似的正常图像。接下来，通过将缺陷图像与识别出的相似正常图像进行比较，得到缺陷模板。为了快速生成多样且丰富的缺陷EL图像，采用了有效的EL图像数据增强方法，并将其应用于缺陷模

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 具有再生反馈功能的动态旁路控制器，用于无热点问题的光伏模块

  摘要：在光伏（PV）领域，确保模块的最佳性能和寿命对于实现投资回报最大化至关重要。PV系统中的一个关键挑战是局部过热现象，即“热点”的出现，这可能导致不可逆的损坏、效率降低，甚至引发火灾隐患。本文提出了一种通过在子模块层面采用双开关配置来缓解热点问题的新方法。与传统旁路二极管不同，该设计具有动态旁路和断开电路功能，能够根据旁路情况自动断开受影响的电池单元，并在旁路条件消除后重新连接它们。文章详细介绍了该电路的工作原理及其在各种遮挡情况下对子模块性能的影响。实验测试将所提出的解决方案与采用标准旁路二极管保护的子模块进行了对比，测试条件为最坏情况下的电池故障。使用红外热成像技术分析了子模块间的温度

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 基于计算智能的无人机集成光伏组件在结冰条件下的建模

  摘要：与传统无人机相比，太阳能无人机利用太阳能来延长飞行续航时间并减少维护需求。然而，飞行中的结冰现象带来了重大挑战，影响了无人机的空气动力性能以及集成光伏（PV）系统的运行可靠性。机翼上的冰层会降低机械性能，而光伏模块上的冰层会阻挡阳光，对其参数产生不利影响。部分遮挡比均匀遮挡更具危害性，这使得光伏模块的行为分析变得更加复杂。本研究提出了一种新的方法，用于模拟集成在无人机中的光伏模块的行为，该方法将非均匀飞行结冰的影响纳入了辐照度计算中。通过分析冰层形成作为障碍物的作用，并考虑其对光伏模块控制方程的影响，本研究开发了一个计算框架，并将光伏模块的运行曲线划分为两个区域：结冰区域和正常区域。这些

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 在印度炎热半干旱气候条件下安装的c-Si光伏组件性能与安全性的实验研究

  摘要：本研究在哈里亚纳邦马内萨尔（Manesar）一座760千瓦的并网交互式太阳能光伏（SPV）发电厂中，对多晶硅光伏（PV）组件进行了现场测试。该研究评估了在炎热半干旱气候条件下，光伏组件在初期使用阶段出现的缺陷及其影响，这些情况在其他研究中尚未被报道过。测试方法包括绝缘电阻测试（湿态漏电流测试）、目视检查、红外成像以及现场I-V特性测量。安全和性能测试持续了1个月，结果依据相关IEC标准（IEC 62446-2:2020、IEC 61215-1-1:2021、IEC 60904-1-2020和IEC 60891-1-2021）进行了分析。测试结果显示，在125块光伏组件中，有83块（66.

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 基于最大功率点跟踪测量的光伏面板温度和太阳辐射强度估算新模型

  摘要：本文提出了一种新的方法，该方法利用最大功率点跟踪（MPPT）控制系统中的电流和电压测量数据来估算光伏模块的温度和辐照度。与依赖外部数据（如复杂的辐照度和风速传感器及设备提供的数据）的传统方法不同，这种方法仅依赖于MPPT所需的特定于面板的I-V测量值，从而通过更简单且实时的方式实现准确估算。通过对各种面板温度估算技术的比较评估，证实所提出的方法优于现有方法，其平均绝对误差低于1°C（温度）和4 W/m²（辐照度）。该方法能有效应对温度变化，尤其是在低辐照度条件下，此时电流与辐照度之间的比例关系变得不那么可靠。结果表明，结合估算的面板温度可以显著提高辐照度预测的准确性，尤其是在实际运行环境

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• CIGS太阳能电池中的色彩工程：电光建模视角

  摘要：光伏面板通常是黑色或深蓝色的，这限制了它们与周围环境的融合。通过改变颜色来改善其外观可以促进更广泛的应用，尤其是在建筑集成应用中。要优化彩色Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)电池的性能，需要深入理解层厚度如何影响颜色色调和效率。我们采用自洽的电光仿真方法来分析彩色CIGS太阳能电池。与以往仅关注光学特性的研究不同，我们的方法结合了光学和电学建模，以更准确地评估设备性能。通过考虑光的行为、电荷生成、复合过程和电传输，我们分析了层厚度的变化如何影响颜色和效率。此外，我们还研究了安装角度和光照条件对颜色感知和功率输出的影响。这项研究为理解彩色CIGS太阳能电池的工作机制提供了更深入的见解，

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 揭示有机光伏中的结构-性能关系：用于预测功率转换效率的可解释机器学习模型

  摘要：有机光伏（OPVs）是一种具有前景的光伏技术，但传统上候选分子的设计方法依赖于试错法，这种方法效率低下。然而，机器学习通过从大规模OPV材料数据集中学习，提供了一种基于数据的策略，有助于加速高性能OPV材料的发现和优化。在本研究中，我们使用极端梯度提升（XGBoost）模型，利用从哈佛光伏数据集（HOPV15）中提取的结构特征来预测OPV供体材料的密度泛函理论计算出的功率转换效率（PCE）。为了提高预测性能，我们根据随机森林和XGBoost的平均特征重要性得分，选择了最具信息量的分子特征。我们的XGBoost模型在HOPV15数据集上实现了最先进的预测准确性，其R²值为0.918，RMS

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 在不同光照强度及室内LED照明条件下，研究高效体异质结有机太阳能电池的光伏参数及其在室内应用中的性能

  摘要：采用倒置的ITO/氧化锌/活性材料/三氧化钼/银（ITO/zinc oxide/active material/molybdenum (III) oxide/Ag）结构制备了以D18和Y12作为活性材料的大规模异质结器件。供体D18和受体Y12具有互补的吸收光谱，覆盖了可见光范围（300–800纳米）。此外，这些材料的能级对齐也有助于电荷的产生和传输。所有这些因素使得这些有机太阳能电池（OSCs）可以用于室内光伏（IPV）应用。之前制备的器件被置于AM1.5 G光照下，并在三种类型的白光LED下进行测试：暖白光、标准白光和冷白光。通过改变光照强度，记录了电池的光伏参数。本研究详细探讨了光

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

• 利用LGB模型和合成特征提升光伏发电量预测的准确性

  摘要：在过去十年中，对可持续能源的需求不断增长，这引发了人们对光伏（PV）发电的极大兴趣。由于光伏发电具有间歇性，准确的光伏功率预测对于高效管理和监控光伏系统至关重要。在这种情况下，气象数据的准确性尤为关键。然而，并不总是能够在当地获取这些数据，而且通常某些信息（如辐照度）是从特性不明确的模型中获得的。为了克服这一限制，本研究评估了五种合成特征，这些特征结合了晴朗天空下的全球水平辐照度和云量数据，以在没有直接测量的情况下估算总辐照度。使用了一种光线梯度提升模型来评估基于这些合成特征的模型的预测性能，并将其与基于传统气象输入（包括辐照度）的模型进行比较。在参考周内进行评估的结果表明，标记为χ的特

  来源：IEEE Journal of Photovoltaics

  时间：2025-11-19

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