全木利用策略朝着一个定向发光太阳能缩器的方向发展
Jian Gan1, Qiuqin Lin2, Yuxiang Huang2
1Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
ACS nano
|October 10, 2023
概括
这项研究介绍了一种全木材发光太阳能缩器 (LSC),使用素衍生的碳量子点 (CQD). 这种可持续材料通过将光线定向集中而提高光伏电池效率,同时保持在高温下的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 发光太阳能度器 (LSC) 提高了光伏 (PV) 电池的效率,但面临着自我吸收和发光损失等挑战.
- 传统的LSC通常缺乏定向光聚焦能力和最佳热稳定性.
研究的目的:
- 开发一种新的,可持续的,全木制LSC (W-LSC),具有增强的定向光聚焦特性.
- 通过创新的木制设计,解决传统LSC中的自我吸收和发光逃逸损失.
主要方法:
- 将红素转化为光碳量子点 (L-CQDs),具有很大的斯托克斯转移 (0.63 eV) 和黄色辐射 (540 nm).
- 将L-CQD集成到脱木中的透明纤维素通道中,以创建W-LSC.
- 标志着W-LSC的光学效率,热稳定性,抗拉强度和光传输.
主要成果:
- 在低辐射下,W-LSC在纵向方向实现了4.60%的外部光学效率 (ηopt).
- 在65°C时,由于木材的低导热率 (0.300 W·m-1·K-1),W-LSC保持了4.03%的高 ηopt .
- 开发的W-LSC表现出极好的抗拉强度 (424 MPa) 和光传递率 (85%).
结论:
- 基于全木材的LSC提供了一个有效的解决方案,用于定向光度和改进太阳能利用率.
- 这种方法利用木材的固有特性来实现可持续的木质建筑发展,推进太阳能和建筑材料的应用.
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