光子倍增型发光太阳能聚光器的热力学极限
光学
2023-07-19 v1 材料科学
摘要
发光太阳能聚光器（LSCs）在理论上能够以极高效率聚光直射与漫射太阳辐射。光子倍增型发光太阳能聚光器（PM-LSCs）含有光致发光量子效率超过 100% 的色团。PM-LSCs 近期已在实验上得到演示，并有望超越传统 LSCs。然而，我们发现 PM-LSCs 的热力学极限有所不同，且相对于传统 LSCs 有时更为极端。正如可能预期的那样，为实现极高聚光因子，PM-LSC 设计还必须包含自由能变化，类似于传统 LSCs 中的斯托克斯位移。值得注意的是，与 LSCs 不同，PM-LSC 的最大聚光比依赖于入射光子场的亮度。对于某些亮度但等效能量损失下，PM-LSC 的最大聚光因子大于传统 LSC。我们发现实现高聚光 PM-LSCs 的热力学要求不同于传统 LSCs。该新模型深入揭示了 PM-LSCs 的聚光极限，并可用于提取进一步 PM-LSC 设计的设计规则。
引用
@article{arxiv.2203.06736,
title = {Thermodynamic Limits of Photon-Multiplier Luminescent Solar Concentrators},
author = {Tomi K Baikie and Arjun Ashoka and Akshay Rao and Neil C. Greenham},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06736},
year = {2023}
}