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力學所激光充能技術研究獲進展

星之球科技 來源：力學研究所2018-05-25 我要評論(0 )   

激光充能技術是指利用激光束和光電池實現(xiàn)遠距離、無線充電的技術，可應用于無人機續(xù)航和便攜式電器充電等。該技術關鍵在于高亮度

 激光充能技術是指利用激光束和光電池實現(xiàn)遠距離、無線充電的技術，可應用于無人機續(xù)航和便攜式電器充電等。該技術關鍵在于高亮度激光輻照環(huán)境的光電轉換效率和穩(wěn)定性，因為激光輻照光電池的光電轉換過程總是伴隨著熱耗散，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，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)定性和能量轉換效率問題，中國科學院力學研究所科研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學格式，闡明了光能向電能／熱能／應變能轉化的耦合機制，構造了系統(tǒng)最優(yōu)參數窗口搜索算法，并獲得了試驗驗證。
研究得到了國家自然科學基金項目和中科院A類先導項目的資助，部分結果公開發(fā)表在相關領域期刊［Journal of Power Sources 2018 （393）211－216， Energy 2017（134）248－255， Applied Thermal Engineering2015（88）410－417］。該研究為激光充能技術搭建了多效應理論框架，為充能系統(tǒng)設計提供了高效率優(yōu)化算法。
力學所激光充能技術研究獲進展
圖（上） 激光充能技術概念；（下） 激光輻照光電池的力、熱、電效應耦合算例

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激光充能技術激光技術
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