記者日前從中科院力學所獲悉,該所科研人員在激光充能技術(shù)研究方面取得重要進展。相關(guān)成果先后發(fā)表于《電源雜志》《能源》等期刊。
激光充能技術(shù)指利用激光束和光電池實現(xiàn)遠距離、無線充電,主要應用于無人機續(xù)航和便攜式電器充電等方面。該技術(shù)的關(guān)鍵在于高亮度激光輻照環(huán)境的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。激光輻照光電池的光電轉(zhuǎn)換過程總是伴隨著熱耗散,而熱耗散引起的材料升溫和熱應力又會通過若干機制(改變材料帶隙、縮短載流子壽命等)降低光電效率,導致更多光能耗散成熱能,溫升/熱應力進一步加劇。這種耦合行為甚至會導致光電池暫時或永久失效。
針對激光充能系統(tǒng)穩(wěn)定性和能量轉(zhuǎn)換效率問題,中科院力學所團隊建立了從激光輸入到電能輸出的耦合模型,發(fā)展了光能吸收分布求解的數(shù)學格式,闡明了光能向電能/熱能/應變能轉(zhuǎn)化的耦合機制,構(gòu)造了系統(tǒng)最優(yōu)參數(shù)窗口搜索算法,并獲得了試驗驗證。
相關(guān)專家表示,該研究為激光充能技術(shù)搭建了多效應理論框架,并為充能系統(tǒng)設(shè)計提供了高效率優(yōu)化算法。
責任編輯: 李穎