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成果簡介： 1、主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域 針對太赫茲高分辨雷達和通信系統(tǒng)應(yīng)用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實現(xiàn)技術(shù)，研究了太赫茲平面肖特基勢壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓撲結(jié)構(gòu)，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關(guān)鍵技術(shù)的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關(guān)鍵技術(shù)，打破國外技術(shù)封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識產(chǎn)權(quán)，相關(guān)技術(shù)水平達到國際先進，為我國太赫茲技術(shù)的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)，提供技術(shù)支撐。 2、特色和先進性 1）國內(nèi)首次報道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國內(nèi)首次報道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標(biāo)由于10dB； 4）國內(nèi)首次開展了基于光電結(jié)合的太赫茲高速無線通信系統(tǒng)實驗，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應(yīng)用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術(shù)指標(biāo) 太赫茲倍頻器指標(biāo)對比 頻段 國外研究機構(gòu) 電子科技大學(xué) 美國VDI FARRAN 仿真 實測 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標(biāo)對比

一種寬光譜、強吸收的表面光伏型光探測器的制備方法，其作法是：以鈦箔為陽極，鉑為陰極，對鈦箔進行氧化，得非晶態(tài)TiO2納米管陣列；經(jīng)處理后，得TiO2納米管陣列；將鈦箔置于高溫反應(yīng)釜內(nèi)，再將Na2S2O3、Bi(NO3)3水溶液注入密封反應(yīng)釜，熱處理得Bi2S3-TiO2納米管陣列；在Bi2S3-TiO2納米管陣列表面覆蓋FTO，引出電極，在未生成Bi2S3-TiO2納米管陣列的鈦箔上引出電極，將FTO與鈦箔及其Bi2S3-TiO2納米管陣列的接觸邊緣封裝即得本發(fā)明的光探測器。該方法能耗低，工藝、設(shè)備簡單；制得物適用光譜范圍大，適合做光譜分析；還可以做光敏開關(guān)等光電器件，具有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明公開了一種基于模糊概率的光伏電池的最大功率點的跟 蹤方法。所述跟蹤方法包括：以ε為采樣間隔，獲得 N 個采樣點 [ui,P(ui)]，i 為小于等于 N 的正整數(shù)；其中，ε為 0.05UOC/Ns～ 0.5UOC/Ns，UOC 為光伏電池的開路電壓，Ns 為光伏電池的串聯(lián)數(shù)； 通過構(gòu)造擴散函數(shù) fD 和隸屬度函數(shù) fM，求取概率函數(shù) Pro(i)，對概率 函數(shù) Pro(i)的結(jié)果從大到小排序，并依次選取排序靠前的概率對應(yīng)的 Xi 的并集作為最大功率點的搜索范圍，使得所述排序靠前的概率函數(shù) Pr

（一）成果背景 分布式光伏可在用戶側(cè)就近安裝與消納，減少因長距離輸送帶來的線路損耗問題，在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。2021年6月，國家能源局綜合司發(fā)布了《關(guān)于報送整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點方案的通知》，用以推動分布式光伏高質(zhì)量發(fā)展、支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。在該政策的推進下，分布式光伏容量迅猛增長。截至2021年底，國內(nèi)分布式光伏裝機容量已達到107.5GW，約占光伏總裝機容量的三分之一，且其增長速度已經(jīng)超過了集中式光伏。 （二）痛點問題 對于配電網(wǎng)來說，光伏出力易受天氣因素影響，具有極強的隨機波動特性，大規(guī)模分布式光伏接入，一方面加劇了配電網(wǎng)負荷短時波動，影響電力實時平衡，制約負荷預(yù)測精度提升；另一方面，分布式光伏出力特性與負荷特性的不匹配造成其難以消納，為有源配電網(wǎng)運行管理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 對于電力市場交易來說，隨著新一輪電力體制改革的持續(xù)深入，分布式光伏所有者作為售電商參與市場競爭成為必然趨勢。分布式光伏出力的不確定性與短時劇烈波動性，使得分布式光伏電站/售電商難以制定合理的市場交易策略與電力交易合同，面臨嚴(yán)重的市場風(fēng)險。 因此，亟需精準(zhǔn)的分布式光伏功率預(yù)測，為有源配電網(wǎng)調(diào)度運行、分布式光伏消納，分布式光伏參與電力市場等提供有力數(shù)據(jù)支撐。 （三）技術(shù)方案 1、基于變分模態(tài)分解與動態(tài)圖卷積網(wǎng)絡(luò)的分布式光伏功率預(yù)測 首先利用變分模態(tài)分解各分布式光伏復(fù)雜出力序列分解為相對簡單、波動較小的不同頻率子序列，以減小場站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘難度。然后，基于分布式光伏場站間時空關(guān)聯(lián)性處于動態(tài)變化中的考慮，利用全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將各節(jié)點特征映射到多維空間，而后利用時域卷積挖掘跨節(jié)點關(guān)聯(lián)關(guān)系，由此以數(shù)據(jù)驅(qū)動方式挖掘各頻率下各場站子序列關(guān)聯(lián)性，有效實現(xiàn)子序列動態(tài)圖結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。最終，基于可用于非歐式空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將其與動態(tài)圖結(jié)構(gòu)結(jié)合，建立考慮動態(tài)時空關(guān)聯(lián)性的圖卷積預(yù)測模型，針對不同頻率下出力子序列分別預(yù)測，而后重構(gòu)得到各場站功率進而獲取配電網(wǎng)分布式光伏總功率。 2、基于深度聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測 首先，基于長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時域自編碼器模型，該模型編碼器用于提取每個時間步輸入的時域特征，而后利用解碼器將該特征向量轉(zhuǎn)換為輸出序列進行未來時間步的預(yù)測，自編碼能顯著增強長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時域建模能力。而后，利用注意力機制解決其在處理長輸入時間序列時會導(dǎo)致解碼器面臨特征冗余問題，且使模型聚焦于對輸出更關(guān)鍵的時域特征。由此，利用注意力自編碼預(yù)測模型通過對時域特征的有效挖掘?qū)崿F(xiàn)功率預(yù)測精度的進一步提升。 在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了用于分布式光伏功率預(yù)測的聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架，在該框架中，本地用戶僅需將本地模型進行共享，無需數(shù)據(jù)的傳輸，而后由中央服務(wù)器進行模型的聚合以實現(xiàn)用戶間信息共享。在各本地場站進行注意力自編碼預(yù)測模型的訓(xùn)練；在中央服務(wù)器，基于聯(lián)邦平均算法實現(xiàn)各本地預(yù)測模型的匯聚、全局模型的生成與下發(fā)。在保證數(shù)據(jù)隱私性的前提下取得與傳統(tǒng)集中式機器學(xué)習(xí)訓(xùn)練近似的預(yù)測效果。 （四）競爭優(yōu)勢 1、有效表征廣域分布式光伏集群間時空關(guān)聯(lián)特征，實現(xiàn)分布式光伏功率預(yù)測精度提升。 當(dāng)缺乏氣象實測或預(yù)報數(shù)據(jù)時，考慮分布式光伏時空相關(guān)性可有效提升分布式光伏功率預(yù)測精度。現(xiàn)有研究多利用各光伏場站地理距離或者整體出力表征時空相關(guān)性。這種靜態(tài)建模方式在分布式光伏出力模式長期穩(wěn)定的情況下，可以取得較好的預(yù)測效果。然而，易受天氣因素的影響，分布式光伏出力極易發(fā)生短時波動，因而各場站關(guān)聯(lián)性處于動態(tài)變化過程。以恒定的場站間關(guān)聯(lián)關(guān)系去考慮這種復(fù)雜的集群出力序列，顯然無法反映天氣影響下分布式光伏出力短時變化，難以實現(xiàn)功率預(yù)測精度的有效提升。 所提的基于變分模態(tài)分解與動態(tài)圖卷積網(wǎng)絡(luò)的分布式光伏功率預(yù)測方法，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動方式實現(xiàn)挖掘各場站間關(guān)聯(lián)特性的動態(tài)實時挖掘。在基礎(chǔ)上，考慮到不同模態(tài)分量下各場站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的差異性，將各場站原始功率分解為了相對簡單、波動較小的不同頻率模態(tài)分量，減小關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘難度。 2、有效保證各分布式光伏數(shù)據(jù)隱私性，且能取得與傳統(tǒng)集中式機器學(xué)習(xí)訓(xùn)練方式近似的預(yù)測效果 現(xiàn)有的數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測方法性能在很大程度上依賴于訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量，因此大多以一種集中的訓(xùn)練方式實現(xiàn)，即中央服務(wù)器匯聚來自各場站的運行數(shù)據(jù)而后進行模型的訓(xùn)練。然而，這種集中訓(xùn)練的方式會期限數(shù)據(jù)隱私，使用戶信息暴露在公共環(huán)境而導(dǎo)致被外部攻擊者進行數(shù)據(jù)分析、行為探測等。此外，在競爭激烈的電力市場中，分布式光伏場站所有者可能不愿共享數(shù)據(jù)。這些因素使傳統(tǒng)模型訓(xùn)練方式難以實現(xiàn)。 所提的基于深度聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測方法，利用注意力自編碼模型在本地場站進行建模預(yù)測，實現(xiàn)對本地功率時域特征的有效挖掘；利用分散式訓(xùn)練的聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架，實現(xiàn)各場站預(yù)測模型信息共享，有效保證本地用戶的數(shù)據(jù)隱私的同時取得不錯的預(yù)測效果。 創(chuàng)新點 1、考慮了場站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的動態(tài)性。對于分布式光伏，雖然場站數(shù)量眾多、分布廣泛，但是其位置臨近，由于云團運動等氣象因素導(dǎo)致的相關(guān)性較強。所提方法以數(shù)據(jù)驅(qū)動方式根據(jù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的各場站輸入功率進行關(guān)聯(lián)關(guān)系的動態(tài)表征，實現(xiàn)功率預(yù)測精度的有效提升。 2、在保障各分布式光伏站點數(shù)據(jù)隱私應(yīng)的前提現(xiàn)實現(xiàn)信息共享。利用自編碼結(jié)構(gòu)進一步提升LSTM的時間序列建模能力；利用注意力機制模型聚焦于對預(yù)測更關(guān)鍵的輸入特征，以此實現(xiàn)時域特征的有效挖掘。在此基礎(chǔ)上，利用聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架聚合各本地模型，實現(xiàn)各站點信息聚合，實現(xiàn)精度有效提升。 市場前景 隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的推進，分布式光伏裝機容量呈爆發(fā)式增長。所研成果可應(yīng)用于配電網(wǎng)負荷預(yù)測、用戶可調(diào)度容量評估、激勵型需求響應(yīng)基線負荷估計等場景中，為高比例分布式光伏有源配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟、高效運行，維持電力平衡等工作提供重要參考。同時，隨著分布式光伏逐步參與到電力市場，所研成果可為分布式光伏售電商制定最優(yōu)的交易策略，簽訂合理的價格合同提供有力數(shù)據(jù)支撐。綜上所述，所研成果市場前景廣闊。

碳納米管-硅太陽能電池將具有優(yōu)異透明導(dǎo)電性能的碳納米管和高吸光性能的單晶硅完美結(jié)合，工藝簡單，備受學(xué)術(shù)界關(guān)注。和目前光伏領(lǐng)域所研究的鈣鈦礦、半導(dǎo)體薄膜、量子點等材料相比，碳納米管-硅電池將傳統(tǒng)硅材料和新型碳納米材料兩者優(yōu)良的光電性能相結(jié)合，有望成為下一代光伏候選技術(shù)。和傳統(tǒng)晶體硅電池相比， 該電池省略了制備p-n結(jié)的熱擴散工藝，小面積時無需蒸鍍金屬柵格，單壁碳納米管的導(dǎo)電性和載流子遷移率遠遠高于晶體硅，因此具有低成本、高效率的優(yōu)點。目前， 該領(lǐng)域的典型結(jié)構(gòu)，無論是碳納米管-硅還是石墨烯-硅電池，都存在電池效率仍有待提高、電池面積偏小的問題，距離實際應(yīng)用還比較遙遠。

目前在工業(yè)上廣泛采用的CVD技術(shù)制備硅膜，工藝和設(shè)備復(fù)雜，成本高，且在安全和環(huán)保環(huán)節(jié)上投入巨大。我們在國內(nèi)首創(chuàng)出了微晶硅薄膜的PVD法沉積工藝，在溫度低于300度的條件下，在單晶硅片和普通玻璃片上制備出不同結(jié)晶度的微晶硅薄膜和納米結(jié)構(gòu)硅薄膜，可以得到具有高度<111>方向取向生長的微晶硅薄膜，并實現(xiàn)了控制工藝的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。利用磁控濺射技術(shù)成功實現(xiàn)微晶硅薄膜的制備是一項重大突破，從根本上克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點，具有綠色、高效、簡單等優(yōu)點。目前需要合作伙伴，把該實驗室技術(shù)放大到工業(yè)規(guī)模。

碳納米管-硅太陽能電池將具有優(yōu)異透明導(dǎo)電性能的碳納米管和高吸光性能的單晶硅完美結(jié)合，工藝簡單，備受學(xué)術(shù)界關(guān)注。和目前光伏領(lǐng)域所研究的鈣鈦礦、半導(dǎo)體薄膜、量子點等材料相比，碳納米管-硅電池將傳統(tǒng)硅材料和新型碳納米材料兩者優(yōu)良的光電性能相結(jié)合，有望成為下一代光伏候選技術(shù)。和傳統(tǒng)晶體硅電池相比， 該電池省略了制備p-n結(jié)的熱擴散工藝，小面積時無需蒸鍍金屬柵格，單壁碳納米管的導(dǎo)電性和載流子遷移率遠遠高于晶體硅，因此具有低成本、高效率的優(yōu)點。目前， 該領(lǐng)域的典型結(jié)構(gòu)，無論是碳納米管-硅還是石墨烯-硅電池，都存在電池效率仍有待提高、電池面積偏小的問題，距離實際應(yīng)用還比較遙遠。

碳納米管-硅太陽能電池將具有優(yōu)異透明導(dǎo)電性能的碳納米管和高吸光性能的單晶硅完美結(jié)合，工藝簡單，備受學(xué)術(shù)界關(guān)注。和目前光伏領(lǐng)域所研究的鈣鈦礦、半導(dǎo)體薄膜、量子點等材料相比，碳納米管 - 硅電池將傳統(tǒng)硅材料和新型碳納米材料兩者優(yōu)良的光電性能相結(jié)合，有望成為下一代光伏候選技術(shù)。和傳統(tǒng)晶體硅電池相比， 該電池省略了制備 p-n結(jié)的熱擴散工藝，小面積時無需蒸鍍金屬柵格，單壁碳納米管的導(dǎo)電性和載流子遷移率遠遠高于晶體硅，因此具有低成本、高效率的優(yōu)點。目前， 該領(lǐng)域的典型結(jié)構(gòu)，無論是碳納米管 - 硅還是石墨烯 - 硅電池，都存在電池效率仍有待提高、電池面積偏小的問題，距離實際應(yīng)用還比較遙遠。

本發(fā)明公開了一種快速制備多晶鐵鋁酸四鈣的方法，先按質(zhì)量比 1:0.7942:0.8554:(2.0413‐2.1923)稱 取原材料四水硝酸鈣、九水硝酸鋁、九水硝酸鐵和尿素;然后加入適量去離子水，制成濃度為(0.5‐ 0.8)mol/L 的分散液，并持續(xù)攪拌(1.5‐2)小時至原材料完全溶解;接著將分散液移入高溫爐內(nèi)，在空氣氣 氛中加熱至(500‐510)°C，恒溫 2 小時后取出并磨細成粒徑不超過 0.15mm 的微粒作為前驅(qū)體