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研究太赫茲寬帶無線通信系統(tǒng)中基于小波包變換的正交多載波 調(diào)制、峰均比抑制、信道編碼以及利用壓縮感知和凸優(yōu)化的新型信道 估計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)。構(gòu)建太赫茲寬帶無線通信系統(tǒng)基帶處理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)， 用 FPGA 硬件驗(yàn)證具有上述關(guān)鍵技術(shù)的基帶系統(tǒng)，并對(duì)其性能做出評(píng) 估。探索出一種更加適合于太赫茲通信系統(tǒng)的新理論和新方法，不僅 為具有全新通信方式和頻譜管理模式的太赫茲無線通信技術(shù)提供新 的解決方案，也能為其它寬帶高速無線通信技術(shù)提供有效的方法。

本發(fā)明公開了一種基于超材料的太赫茲單譜信號(hào)探測(cè)器，包括自下而上依次設(shè)置的襯底層、N 型砷化鎵層、二氧化硅層與超材料層、歐姆電極和肖特基電極；其中超材料層為具有周期性微納米結(jié)構(gòu)的金屬開環(huán)共振單元陣列，金屬開環(huán)共振單元陣列包含了一種圖形及其特征尺寸參數(shù)，該圖形對(duì)于太赫茲電磁波具有完全吸收特性，通過改變金屬開環(huán)共振單元的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)可以調(diào)控對(duì)應(yīng)的電磁波吸收頻段，通過改變 N 型砷化鎵的耗盡層寬度可以調(diào)控超材料層中金屬開環(huán)

太陽能光伏發(fā)電及太陽能熱水器是目前太陽能利用最為成熟和廣泛的兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，但是由于其產(chǎn)能形式單一，最終嚴(yán)重制約了其進(jìn)一步的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)推廣前景。 其中太陽能光伏發(fā)電存在光電轉(zhuǎn)化效率低（由于溫度效應(yīng)，晶硅型光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合光電轉(zhuǎn)化效率只能達(dá)到12%-13%），光伏組件成本高，導(dǎo)致其成本回收期長(zhǎng)。同時(shí)光伏電池生產(chǎn)也存在高能耗高污染的問題。 如何提高單位面積光伏電池的發(fā)電量，減少電池用量是降低系統(tǒng)成本提高發(fā)電收益的重要手段。通過聚光可以有效提高光伏電池片表面的太陽能能流密度，并大大增加光伏電池的光電輸出功率，成倍減少電池片用量（用量為傳統(tǒng)技術(shù)的1/4），間接降低了光伏電池生產(chǎn)的總能耗和總污染，但是提高電池表面太陽能能流密度的同時(shí)，電池的溫度也急劇升高，嚴(yán)重影響電池的電輸出性能和使用壽命，只有通過水冷的方式來降低電池溫度，這就形成了該技術(shù)手段的另一種產(chǎn)能形式，太陽能熱水。即太陽能熱電聯(lián)供。

一. 項(xiàng)目簡(jiǎn)介：應(yīng)用背景 太陽能光伏發(fā)電及太陽能熱水器是目前太陽能利用最為成熟和廣泛的兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，但是由于其產(chǎn)能形式單一，最終嚴(yán)重制約了其進(jìn)一步的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)推廣前景。其中太陽能光伏發(fā)電存在光電轉(zhuǎn)化效率低（由于溫度效應(yīng)，晶硅型光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合光電轉(zhuǎn)化效率只能達(dá)到 12%-13%），光伏組件成本高，導(dǎo)致其成本回收期長(zhǎng)。同時(shí)光伏電池生產(chǎn)也存在高能耗高污染的問題。如何提高單位面積光伏電池的發(fā)電量，減少電池用量是降低系統(tǒng)成本提高發(fā)電收益的重要手段。通過聚光可以有效提高光伏電池片表面的太陽能能流密度，并大大增加光伏電池的光電輸出功率，成倍減少電池片用量（用量為傳統(tǒng)技術(shù)的 1/4），間接降低了光伏電池生產(chǎn)的總能耗和總污染，但是提高電池表面太陽能能流密度的同時(shí)，電池的溫度也急劇升高，嚴(yán)重影響電池的電輸出性能和使用壽命，只有通過水冷的方式來降低電池溫度，這就形成了該技術(shù)手段的另一種產(chǎn)能形式，太陽能熱水。即太陽能熱電聯(lián)供。  

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 軸流式潮流能發(fā)電裝置是針對(duì)我國(guó)潮流能資源區(qū)潮流流速偏低的狀況專門開發(fā)研制的，具有啟動(dòng)流速低、轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)。機(jī)組采用半直驅(qū)變槳距控制的水平軸水輪機(jī)，利用變槳距機(jī)構(gòu)，提高能量轉(zhuǎn)化效率，實(shí)現(xiàn)最大能量捕獲、低速啟動(dòng)和換向；水下實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)和變槳距控制，同時(shí)保證了機(jī)組安全運(yùn)行；基于GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了裝置的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制；機(jī)組的支撐結(jié)構(gòu)采用了浮潛式載體專利技術(shù)，可通過注排水實(shí)現(xiàn)升沉，便于機(jī)組的拖航、移址、回收及機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)。項(xiàng)目階段: 完成工程樣機(jī)研發(fā)及海上示范運(yùn)行階段效益分析: 該成果在潮流能開發(fā)利用中具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。適用于我國(guó)潮流能資源區(qū)潮流流速偏低的狀況，易于在潮流能發(fā)電規(guī)模化工程中應(yīng)用，有利于產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):ZL201510602258.3 ZL201610459673.2技術(shù)成熟度:通過中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無

相變儲(chǔ)能材料(Phase Change Materials, PCMs)是一類利用在某一特定溫度下發(fā)生物理相態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放的儲(chǔ)能材料，一般有固- 液、液-氣和固- 固相變?nèi)N形式。目前固- 液相變儲(chǔ)能材料的研究和應(yīng)用最為廣泛，其工作原理為：當(dāng)環(huán)境溫度高于相變溫度時(shí)，材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)并吸收熱量；而當(dāng)環(huán)境溫度低于相變點(diǎn)時(shí)，材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)釋放熱量，從而維持環(huán)境溫度在適宜水平。在相變過程中材料吸收或釋放的熱量，是材料單一相態(tài)溫度變化時(shí)吸收或釋放熱量的幾十倍甚至幾百倍。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介相變儲(chǔ)能材料(Phase Change Materials, PCMs)是一類利用在某一特定溫度下發(fā)生物理相態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放的儲(chǔ)能材料，一般有固- 液、液-氣和固- 固相變?nèi)N形式。目前固- 液相變儲(chǔ)能材料的研究和應(yīng)用最為廣泛，其工作原理為：當(dāng)環(huán)境溫度高于相變溫度時(shí)，材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)并吸收熱量；而當(dāng)環(huán)境溫度低于相變點(diǎn)時(shí)，材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)釋放熱量，從而維持環(huán)境溫度在適宜水平。在相變過程中材料吸收或釋放的熱量，是材料單一相態(tài)溫度變化時(shí)吸收或釋放熱量的幾十倍甚至幾百倍。相變儲(chǔ)能材料儲(chǔ)能原理應(yīng)用范圍 相變儲(chǔ)能材料響應(yīng)溫度變化所吸收和釋放的是熱能，在能源高效利用和節(jié)能保溫領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。如在建筑節(jié)能、太陽能利用、電力調(diào)峰、可再生能源消納、工業(yè)余熱回收、紡織品、冷鏈運(yùn)輸、醫(yī)療健康等方面擁有廣闊的市場(chǎng)前景。項(xiàng)目階段目前主要的有機(jī)相變儲(chǔ)能材料產(chǎn)品來源于石油工業(yè)的副產(chǎn)物，具有毒性，同時(shí)因其不會(huì)被生物降解，所以會(huì)持續(xù)產(chǎn)生污染。研發(fā)團(tuán)隊(duì)以國(guó)家“973”計(jì)劃—“節(jié)能領(lǐng)域納米材料機(jī)敏特性關(guān)鍵科學(xué)問題研究”課題的研究成果為基礎(chǔ)，制備出基于天然可再生油脂的相變儲(chǔ)能材料，具有綠色無毒、可降解、儲(chǔ)能密度高等優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)相變儲(chǔ)能材料進(jìn)行功能化處理，使其進(jìn)一步具備了高光熱轉(zhuǎn)換效率及良好的儲(chǔ)熱特性，可高效利用太陽能及環(huán)境余熱。知識(shí)產(chǎn)權(quán)已申請(qǐng)相關(guān)專利。調(diào)配出的不同溫度的相變材料合作方式1. 可根據(jù)實(shí)際情況研制具有不同相變溫度的相變儲(chǔ)能材料，滿足各類需求。2. 完成建筑用相變儲(chǔ)能材料產(chǎn)品的中試生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了相變儲(chǔ)能產(chǎn)品的規(guī)模化制備，如相變儲(chǔ)能地板產(chǎn)品、相變儲(chǔ)能板材產(chǎn)品、相變儲(chǔ)能粉體（60-80 目）與顆粒產(chǎn)品（5-8mm）等。其中，地板和板材產(chǎn)品可用于室內(nèi)裝修，粉體和顆粒產(chǎn)品可作為其他建材，如涂料、砂漿、水泥、混凝土等的添加物。3. 將制備的相變儲(chǔ)能板材應(yīng)用于實(shí)際建筑中，取得了很好的控溫節(jié)能效果：在北京冬季時(shí)，白天室內(nèi)最多可少升溫6-7℃，且溫度峰值延后近2 小時(shí)；夜晚溫度降低時(shí)間最多可延遲近6 小時(shí)（以降至18℃為限），有效減小了室內(nèi)溫度波動(dòng)，并減少約18% 的采暖電能能耗。4. 研制了一套相變蓄熱供暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將谷電期間的電能轉(zhuǎn)化為熱能并存儲(chǔ)于相變儲(chǔ)能材料內(nèi)，在非谷電期間則利用所存儲(chǔ)的熱能實(shí)現(xiàn)用戶供暖。該系統(tǒng)有助于電力系統(tǒng)的蓄熱調(diào)峰，也可有效降低終端用戶的采暖成本，同時(shí)還具有體積小、效率高、節(jié)能環(huán)保、無噪音、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)實(shí)際的供暖試驗(yàn)結(jié)果表明，峰電期間僅利用存儲(chǔ)的熱量進(jìn)行供暖，可使用戶室內(nèi)平均溫度達(dá)到20℃，與市政集中供暖相比，采暖費(fèi)用可降低約20%。