环境条件下耐高温与耐磨的选择性太阳能吸收器
应用物理
2020-06-01 v1
摘要
高性能的选择性太阳能吸收器（SSA）是聚光太阳能发电系统的关键。光学超材料正成为增强选择性光子吸收的一种极具前景的策略，然而，耐高温性（>500°C）仍然是其实际应用面临的主要挑战之一。在此，一种基于金属-绝缘体-金属（MIM）共振效应的多层超材料系统（Al2O3/W/SiO2/W）被证明具有超过 92% 的高太阳能吸收率、低于 6% 的低热发射损耗以及显著的高温耐受性：已证明在高达 500°C 的环境条件下进行 1 小时热退火后，其光学性能保持在 93.6%；在 400°C 下进行 96 小时热循环测试后保持在 94.1%，这也通过微观形貌表征得到了证实。所制备 SSA 的光谱选择性与角度无关且对偏振不敏感。户外测试表明，在未经聚光的太阳辐照下即可实现 193.5°C 的峰值温升，且表面耐磨性测试表明 SSA 对工程应用中的磨损侵袭具有稳健的抵抗力。
引用
@article{arxiv.2005.14305,
title = {High-temperature and Abrasion Resistant Selective Solar Absorber under Ambient Environment},
author = {Yanpei Tian and Lijuan Qian and Xiaojie Liu and Alok Ghanekar and Jun Liu and Thomas Thundat and Gang Xiao and Yi Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14305},
year = {2020}
}