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脈動壓力測試系統(tǒng) 如何挑選購買測試系統(tǒng)

時間：2020-07-21    來源：儀多多儀器網(wǎng)    作者：儀多多商城     

一、項目名稱：向家壩水工模型試驗/脈動壓力測試系統(tǒng)

二、項目簡介：四川大學高速水流國家重點實驗室測試向家壩水電站，水流脈動對周圍建筑物的影響，及減小脈動壓力對周圍建筑物的損壞實施方案。對儀器精度及抗干擾要求較高，我公司主要采用數(shù)字壓力傳感器對其進行測試。脈動壓力是相對對稱循環(huán)壓力而言的，所謂脈動壓力就是壓力作用于被作用對象上并不均勻，在某個部位有較集中的或是較大的壓力，且這種壓力單次持續(xù)的時間不長，有可能呈現(xiàn)一定的周期性，而對稱循環(huán)壓力則是被作用對象所受的壓力在各個部位比較均勻；比如：一個圓柱體放在靜止的水中時，在同一深度的各個徑向上，圓柱體受的是對稱的壓力，而如果把圓柱體放在海灘上，浪花每打一下，圓柱體迎向浪花的一面所受的就是脈動壓力了。

三、測試儀器

  DY2010數(shù)字化脈動壓力傳感器

  DY2011微型數(shù)字脈動壓力傳感器

  數(shù)字壓力傳感器集線器

四、現(xiàn)場圖片

 

 


　　鈣鈦礦太陽能電池簡介
 
　　太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。簡單的說，太陽光電的發(fā)電原理，是利用太陽電池吸收400nm～1100nm波長(針對硅晶)的太陽光，將光能直接轉(zhuǎn)變成電能輸出的一種發(fā)電方式。
 
　　太陽能技術發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅太陽能電池，其在實驗室的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)分別達到25%和20.4%；第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池。第三代太陽能電池主要指具有高轉(zhuǎn)換效率的一些新概念電池, 如染料敏化電池、量子點電池以及有機太陽能電池等。
 
　　鈣鈦礦型太陽能電池(perovskite solar cells)，是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代太陽能電池，也稱作新概念太陽能電池，是《科學》雜志評選的2013年度十大科技突破之一，是一種有望進一步降低光伏發(fā)電價格的新型光伏體系。目前鈣鈦礦太陽電池發(fā)展現(xiàn)狀良好，但仍有若干關鍵因素可能制約鈣鈦礦太陽電池的發(fā)展，其中關鍵問題之一是電池的穩(wěn)定性問題。
 
　　鈣鈦礦電池技術新發(fā)展—新型鈍化技術
 
　　近年來，金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)的能量轉(zhuǎn)化效率顯著提高，從2009年的3.8%提升至2018年的23.7%，這得益于鈣鈦礦電池吸光系數(shù)高、載流子遷移率高、載流子壽命長等令人著迷的光學和電子特性。不僅如此，制作工藝簡單、材料成本低廉，也使它成為目前有應用前景的新型太陽能電池器件之一。然而，研究人員發(fā)現(xiàn)無機-有機混合型鈣鈦礦(MAPbI3)材料對于水、氧非常敏感。除此之外，鈣鈦礦太陽能薄膜電池各功能層之間存在界面缺陷，這些缺陷會引起鈣鈦礦分解，降低器件的穩(wěn)定性，加速器件老化。因此，如何減少或鈍化器件中的缺陷對于制備高性能、高穩(wěn)定性電池至關重要。
 
　　根據(jù)不同的鈍化位置和鈍化目的，對鈣鈦礦太陽能電池的鈍化技術可以分為以下幾類：
 
　　1、電子傳輸層與鈣鈦礦層。大多數(shù)高性能的鈣鈦礦太陽能電池采用TiO2作為電子傳輸層，但TiO2是很好的光催化劑，會加速器件性能衰減。可以通過物理隔離電子傳輸層和鈣鈦礦層，提高器件的穩(wěn)定性。同時，TiO2與鈣鈦礦層的缺陷可能導致器件的光伏回滯特性，采用I主族金屬元素、氯化物、聚合物摻雜等方法可以減少激子復合和回滯。
 
　　2、鈣鈦礦層和空穴傳輸層。鈣鈦礦層和空穴傳輸層之間由于懸空鍵的存在，鈣鈦礦表面存在大量缺陷，激子復合率高。通過在兩層間加入一超薄的PMMA層或Al2O3層，可以有效鈍化界面，阻擋激子復合并提升器件性能。
 
　　3、鈣鈦礦層本身。在鈣鈦礦層中加入含陽離子的憎水大分子，保護鈣鈦礦層，避免水汽侵入，從而提升鈣鈦礦太陽能電池的濕穩(wěn)定性。
 
　　北京大學物理學院的趙清教授課題組在之前發(fā)展的籽晶誘導的基礎上，進行了系統(tǒng)的界面優(yōu)化，通過分別控制有機胺鹽(NH2CHNH2I/CH3NH3Br)在(PbI2)上的反應深度，鈣鈦礦的分解程度，以及鈣鈦礦表面的溶劑處理，實現(xiàn)了鈣鈦礦薄膜的頂部、底部以及晶界處PbI2的形成這一系列的鈍化。得到穩(wěn)態(tài)輸出效率超過了22%，穩(wěn)態(tài)開路電壓1.15V(相對于帶隙寬度損耗僅為0.38V)的鈣鈦礦電池，基本為1.53eV帶隙鈣鈦礦電池的低開路電壓損失。通過時間分辨的熒光檢測以及詳細的阻抗譜分析，證實PbI2和鈣鈦礦的界面是一個缺陷非常少的界面，幾乎可以和Si/SiO2界面相媲美。(相關工作發(fā)表在Solar RRL(DOI: 10.1002/solr.201800296)上。)
 
非鈍化、單面鈍化與雙面鈍化對比圖
 
　　中科院化學研究所胡勁松研究員課題組與于貴研究員課題組及天津大學化工學院馮亞青教授課題組合作發(fā)表了題目為“High-Mobility Hydrophobic Conjugated Polymer as Effective Interlayer for Air-Stable Efficient Perovskite Solar Cells”的文章。本文介紹了一種通過引入高遷移率疏水共軛高分子界面層來解決空穴傳輸層添加劑導致器件不穩(wěn)定問題并同時改善器件轉(zhuǎn)換效率的方法。研究人員在鈣鈦礦太陽能電池的鈣鈦礦層與傳統(tǒng)空穴傳輸層(Spiro-OMeTAD)間引入一種具有高遷移率的疏水共軛高分子(PD-10-DTTE-7)界面層，顯著提高了鈣鈦礦太陽能電池的空氣穩(wěn)定性和光電轉(zhuǎn)換效率(相關工作在線發(fā)表在Solar RRL(DOI: 10.1002/solr.201800232)上)
 
　　石墨炔是一種sp和sp2雜化的π共軛體系的二維材料，n型半導體特性，且擁有適當?shù)膸?、高電子態(tài)密度及良好的疏水性。中科院物理研究所孟慶波課題組與化學研究所李玉良課題組在這一領域開展深入合作，將石墨炔引入到了FA0.85MA0.15Pb(I0.85Br0.15)3鈣鈦礦膜中，構建了石墨炔/鈣鈦礦體相異質(zhì)結薄膜。在此基礎上，制備了、水穩(wěn)定性優(yōu)異的鈣鈦礦太陽能電池。實驗表明，鈣鈦礦/石墨炔體相異質(zhì)結促進了激子分離并提高光生電子的抽取能力，提升了電子傳輸能力，電池的短路電流升高。另外，石墨炔的引入鈍化了晶界和界面缺陷，有效地抑制了光生載流子的復合，獲得了相對較高的填充因子，以及20.54%的光電轉(zhuǎn)換效率。此外，基于石墨炔/鈣鈦礦體相異質(zhì)結的鈣鈦礦薄膜的抗?jié)裥缘玫矫黠@提升。(相關結果發(fā)表在Advanced Energy Materials(DOI: 10.1002/aenm.201802012)上。)
 
　　卓立漢光為鈣鈦礦電池測試提供特殊定制樣品臺
 
　　鈣鈦礦太陽能電池除兩端電極外，功能層分為空穴傳輸層(NiOx)、鈣鈦礦層(CH3NH3PbI3)以及電子傳輸層(ZnO)。太陽光從ITO玻璃面入射，電極在入射光背面，稱為背電極結構。陰極為Al、陽極為ITO。
 
　　卓立漢光針對這種背電極結構的鈣鈦礦太陽能電池提供定制樣品探針臺，QE-F6-D。由于不同客戶制作的電池尺寸和電極位置不同，因此卓立漢光針對每個客戶的電池尺寸及電極位置量身定做樣品臺，達到電極接觸良好、不遮光、不易損壞ITO膜及同一樣品上不同電池塊輸出的快速切換。
 
　　QE-F6-D使用簡單，只需三步就可以完成樣品安裝：
 
　　1、解鎖打開上蓋；
 
　　2、ITO面朝上放入樣品臺；
 
　　3、扣上蓋鎖好，旋轉(zhuǎn)旋鈕選擇不同電池片的電流輸出；
 
　　鈣鈦礦電池結構                           QE-F6-D 樣品探針臺
 
　　卓立漢光提供全套鈣鈦礦電池測試系統(tǒng)
 
　　1、IV系統(tǒng)
 
　　功能：測量太陽能電池短路電流、短路電流密度、開路電壓、大功率、大功率電流、大功率電壓、填充因子、光電轉(zhuǎn)換效率、正反向調(diào)速掃描與暗電流扣除功能。
 
　　特點：AAA級太陽光模擬器，長時間穩(wěn)定性好(不穩(wěn)定度<0.8%)可用于長時間穩(wěn)定性測試，模擬器光出口四個方向可調(diào)滿足客戶樣品在手套箱里面的測試需求，出光口遙控光闌片方便遮光更換樣品。
 
　　系統(tǒng)組成：太陽光模擬器、標準單晶硅太陽電池(中國計量研究院標定)、吉時利2400源表、樣品探針臺、IV軟件。
 
　　圖引自Constructing CsPbBr3 Cluster Passivated-Triple Cation Perovskite for Highly Efficient and Operationally Stable Solar Cells.
 
　　2、QE系統(tǒng)
 
　　功能：光譜響應度、外量子效率、內(nèi)量子效率、反射率、透射率、積分短路電流密度、光束誘導電流。
 
　　特點：測量結果重復性高測量結果準確可重復，自動化測試流程高簡化測試員工作、測試出錯率低，系統(tǒng)小光斑直徑小于1mm滿足小面積電池的測試需求，高穩(wěn)定性高強度光源不同重復標定標準探測器，節(jié)省測試時間，高強度光源充分激發(fā)電池效率，測試結果更準確，全反射光路無色差測試結果無偏差。
 
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　　圖引自Efficient Perovskite Solar Cells Fabricated Through CsCl-Enhanced PbI2 Precursor via Sequential Deposition.

　　無錫冠亞試驗室專用測試系統(tǒng)的運行環(huán)境是比較重要的，不同的濕度對于試驗室專用測試系統(tǒng)來說都是有一定的影響，造成試驗室專用測試系統(tǒng)的故障，那么濕度對于試驗室專用測試系統(tǒng)有哪些影響呢？

　　濕度偏高，降低了試驗室專用測試系統(tǒng)電氣設備絕緣強度，空氣中的水分附著在絕緣材料的表面，形成凝露，使電氣設備的絕緣電阻降低，設備的泄漏電流大大增加，造成絕緣擊穿，開關設備內(nèi)部發(fā)生凝露引起爬電、閃絡事故，產(chǎn)生電氣故障。

　　如果空氣不對流，將使霉菌生長迅速加快，因此，在濕度相同、氣溫相等的情況下，室內(nèi)設備長霉比室外設備要嚴重得多。試驗室專用測試系統(tǒng)材料本身或者表面有臟物，就給霉菌的生長提供了必須的養(yǎng)料。霉菌形成后，霉菌細胞中含有大量的水分，當菌絲呈網(wǎng)狀布滿絕緣體表面時，不僅產(chǎn)品絕緣性能大大降低，而且影響設備外觀和標志。霉菌在代謝的過程中，往往會分泌出酸性物質(zhì)。使導電金屬和電接觸材料產(chǎn)生一層晦暗膜，導致接觸電阻增大。特別對無錫冠亞恒溫制冷技術有限公司試驗室專用測試系統(tǒng)的印刷電路板，如果長期處在這樣環(huán)境中會腐蝕電路，將降低儀器精度，或造成設備故障，甚至燒毀儀器。

　　電氣設備中的導電金屬、導磁硅鋼片受到腐蝕后，將嚴重降低設備的性能和使用壽命，相對濕度達到一定數(shù)值后，試驗室專用測試系統(tǒng)金屬的腐蝕會突然加快。腐蝕致使金屬失去應有的性能。電氣柜熱交換器使控制箱內(nèi)外空氣隔絕，確保箱內(nèi)空氣潔凈，采用熱管式結構設計，具有率的熱交換能力，結構簡單，維修方便。

　　試驗室專用測試系統(tǒng)不用于一般的控溫系統(tǒng)，濕度對于其試驗室專用測試系統(tǒng)的影響還是比較大的，所以，我們盡量避免濕度對于試驗室專用測試系統(tǒng)的影響，放置特地環(huán)境中。



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