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用于逆转全球变暖的光伏表面

材料科学 2022-02-15 v1

摘要

气候变化及其诸多相关影响是最严峻的全球挑战之一。光伏通过发电在减缓CO2_2方面发挥了关键作用。然而,将全球变暖限制在1.5 ^\circC的目标日益需要额外途径。本文提出如何设计PV表面以逆转因温室气体增加导致更高全球温度的地球辐射失衡。新型PV表面发电、反射带隙下辐射、最小化自身温度、产生热辐射并通过大气额外发射红外,这些过程总计650 Wm2^{-2}。其通过以下实现:(1) 工作温度下PV系统效率 >> 20% 且带隙下反射150 Wm2^{-2},合计350 Wm2^{-2};(2) 热发射辐射(辐射制冷)150 Wm2^{-2};(3) 经1.5 μ\mu大气窗口的主动红外发射150 Wm2^{-2}。借助此类PV表面,我们表明10 TW装机PV可逆转全球变暖。利用PV平衡全球温度给PV带来额外考量,聚焦于高效率(尤其工作温度下的高效率)、辐射制冷及1.5 μ\mu发射新机制。我们发现视设计不同,PV板可升高或降低全球温度。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.06745,
  title  = {Photovoltaic Surfaces to Reverse Global Warming},
  author = {Christiana Honsberg and Stuart G. Bowden and Ian R. Sellers and Richard R. King and Stephen M. Goodnick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06745},
  year   = {2022}
}