利用大面积红外整流天线从辐射热源发电
应用物理
2018-05-30 v1
摘要
通过直接转换红外辐射从中温热源发电，对于废热能量收集与微功率应用而言重要且极受青睐。在此，我们展示了利用无偏置大面积纳米天线耦合隧道二极管整流器（称为整流天线 rectenna）的直接整流发电。采用真空辐射测量技术并以温度稳定热源辐照，在源温度 450C 下，于优化负载电阻上观测到无偏置整流天线的发电功率密度为 8 nW/cm。各温度下峰值发电的优化负载电阻与隧道二极管零偏电阻一致，并对应于整流天线的阻抗匹配条件。热辐照大面积整流天线的电流电压测量显示电流零交叉移入第二象限，表明存在整流。无偏置整流天线中的光子辅助隧穿被建模为所观测大短路电流的机制，其中光子能量充当跨越隧道结的有效偏置。测得的流经负载电阻的电流与电压随热源温度的变化代表了直流发电。
引用
@article{arxiv.1801.02544,
title = {Power generation from a radiative thermal source using a large-area infrared rectenna},
author = {Joshua Shank and Emil A. Kadlec and Robert L. Jarecki and Andrew Starbuck and Stephen Howell and David W. Peters and Paul S. Davids},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.02544},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 7 figures, Journal submission