基于半导体的超宽带高效太阳能吸收器和热发射器 InAs微结构
Yanying Zhu1, Pinggen Cai2, Wenlong Zhang1
1Joint Laboratory for Extreme Conditions Matter Properties, Tianfu Institute of Research and Innovation, State Key Laboratory of Environmental Friendly Energy Materials, Key Laboratory of Manufacturing Process Testing Technology of Ministry of Education, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China.
这项研究介绍了一种新的六层太阳能吸收器,使用元材料和半导体量子效应来有效捕获太阳能. 拟议的设备展示了超宽带吸收和优秀的热红外抑制,为先进的能源应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 化学燃料对环境造成破坏,迫切需要开发可持续能源.
- 太阳能提供了清洁和可再生的替代能源,推动了对高效太阳能采集技术的研究.
研究的目的:
- 研究和提出一种新的六层复合材料超宽带高效太阳能吸收器.
- 为了利用超材料特性和量子束效应,增强太阳吸收.
主要方法:
- 用W-Ti-Al2O3基板和环状InAs-平方InAs膜-Ti膜微结构制造六层复合吸收器.
- 使用Lumerical Solutions的FDTD程序进行模拟,以分析吸收,场分布和热辐射效率.
- 探索超宽带吸收背后的物理机制.
主要成果:
- 在283-3615nm频段达到95.80%的平均吸收,在280-4000nm频段达到95.66%.
- 在AM1.5照明下显示了95.78%的加权平均吸收效率.
- 在5586-20,000纳米频段呈现出高反射率 (>80%),显示出良好的热红外抑制.
- 作为热发射器 (95.42%在1000K) 显示出出色的性能,对极化和入射角度不敏感.
结论:
- 拟议的太阳能吸收器具有超宽带高效吸收和有效的热红外抑制.
- 该设备作为热发射器表现出卓越的性能以及对极化和入射角度变化的稳定性.
- 潜在的应用包括光检测,热光伏,生物检测,成像,热离子排放和太阳能净水.
更多相关视频
08:45Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing
Published on: November 9, 2015
12:21Close-Space Sublimation-Deposited Ultra-Thin CdSeTe/CdTe Solar Cells for Enhanced Short-Circuit Current Density and Photoluminescence
Published on: March 6, 2020
相关概念视频
The Antenna Complex
P-N junction
