太阳能光纤激光器使用固态发光太阳能集热器

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 可再生能源技术可再生能源技术
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 传统的太阳能式激光器通常需要复杂的聚焦光学和太阳跟踪系统.
• 发光太阳能集热器 (LSC) 为直接将太阳能转换为激光能提供了一个有前途的替代方案.
• 之前的固态LSC在效率和功率输出方面表现出局限性.

研究的目的:

• 开发一个完全平面的,没有太阳跟踪的太阳光纤激光器.
• 为了提高激光应用的发光太阳能集热器的效率.
• 为了研究与介电式多层镜子集成的固态LSC的性能.

主要方法:

• 开发一个平面太阳能光纤激光系统,使用固态发光太阳能集热器 (LSC).
• 在固态LSC中整合总内部反射原则.
• 纳入介电式多层镜子,以提高光捕捉和收集效率.
• 数字模拟用于预测和验证激光性能.

主要成果:

• 开发的平面太阳能光纤激光器在没有任何聚焦设备的情况下工作,从而消除了对太阳跟踪的需求.
• 该设备实现了15mW的输出功率,光学转换效率为0.023%,采集效率为0.21W/m2.
• 与之前的液体LSC系统相比,观察到性能显著提高了12倍.
• 实验结果与数字模拟的预测非常相匹配.

结论:

• 开发的基于固态发光太阳能采集器的太阳能光纤激光器是一种高效和高效的太阳能能量转换设备.
• 平面设计和整体内部反射与介电镜的集成克服了以前的LSC技术的局限性.
• 这项技术为太阳能激光发电提供了一种简化和强大的方法,为实际应用铺平了道路.