扭转热光伏系统中拓扑相变的调控
介观与纳米尺度物理
2022-05-17 v1 光学
摘要
扭转双层二维电子系统产生了许多奇异现象，并开辟了量子材料研究的新前沿。在光子学中，通过近场相互作用耦合的扭转二维系统为研究局域化与激光提供了平台。在此，我们提出扭转可作为一种前所未有的工具来调控近场热光伏系统的性能。值得注意的是，通过扭转诱导的光子拓扑相变，我们实现了热光伏能量效率与功率的显著调控。其潜在机制与光子等频轮廓从椭圆到双曲几何的改变有关，在该装置中六方氮化硼超表面作为热源，锑化铟 p-n 结作为电池。我们发现热光伏系统中可实现高达近 53% 卡诺效率的显著能量效率，同时输出功率可达 1.1×10^4 W/m^2，且无需热源与电池间存在大温差。我们的结果表明了扭转近场热光伏的光明前景，并为可调、高性能热光伏与红外探测铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2205.07666,
title = {Tuning Topological Transitions in Twisted Thermophotovoltaic Systems},
author = {Rongqian Wang and Jincheng Lu and Xiaohu Wu and Jiebin Peng and Jian-Hua Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07666},
year = {2022}
}