用于太阳能热光伏能量收集的高温难熔超表面
应用物理
2019-02-13 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
太阳能通过提供清洁、可再生的化石燃料替代方案,有望成为满足日益增长电力需求的可行解决方案。对于太阳能热光伏(STPV),具有强光谱选择性的高温吸收体与发射体对于将太阳辐射高效耦合进光伏电池至关重要。在此,我们展示了用于 STPV 的难熔超表面,其定制的吸收率与发射率通过原位高温测量表征,具有至少 1200 C 的热稳定性。我们基于钨的超表面吸收体在可见光至近红外具有接近统一的吸收,并在更长波长处强烈抑制发射;而我们的超表面发射体提供与 InGaAsSb 光伏电池带边光谱匹配的选择性波长发射。当采用完全集成的吸收体/发射体超表面结构时,预计总体 STPV 效率高达 18%,远高于独立 PV 电池所能达到的效率。我们的工作为基于难熔超表面结构的高性能 STPV 系统开辟了前进道路。
引用
@article{arxiv.1811.02103,
title = {High-Temperature Refractory Metasurfaces for Solar Thermophotovoltaic Energy Harvesting},
author = {Chun-Chieh Chang and Wilton J. M. Kort-Kamp and John Nogan and Ting S. Luk and Abul K. Azad and Antoinette J. Taylor and Diego A. R. Dalvit and Milan Sykora and Hou-Tong Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.02103},
year = {2019}
}
备注
Preprint, 31 pages, 5 figures, 5 supporting figures