低温应用的大面积近场热光伏
材料科学
2024-08-05 v1 应用物理
摘要
热光伏装置将热红外光子转化为电能，为诸多关键可再生能源技术提供了关键路径，包括热能储存、废热回收和直接太阳热发电。然而，传统远场装置在较低温度下难以产生可观的功率。近场热光伏通过利用光子隧穿效应，实现显著更高的功率。本文present了一种大面积近场热光伏装置，采用等向原位制造方法制造，包含一个自支撑0.28 cm2发射-单元对，间隙为150 nm。该装置在460摄氏度下产生1.22 mW，相对于远场配置中相同单元的功率提升了二十五倍。此外，近场装置在所测试的所有温度下都表现出短路电流密度高于远场光电流极限，确认了光子隧穿效应在性能提升中的作用。建模表明，several practical directions for cell improvements and further increases in power density。这些结果凸显了近场热光伏，特别是低温应用的前景。
引用
@article{arxiv.2408.01295,
title = {Large Area Near-Field Thermophotovoltaics for Low Temperature Applications},
author = {Jennifer Selvidge and Ryan M. France and John Goldsmith and Parth Solanki and Myles A. Steiner and Eric J. Tervo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.01295},
year = {2024}
}