通过光热马兰戈尼诱导的流体不稳定性的石墨烯微花,用于全向宽带光热转换的全向宽带光热转换

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:

• 基于二维碳的材料为太阳能提供宽带吸收.
• 这些材料的高反射率限制了全向光吸收.
• 以花朵为灵感的层次结构可以增强光采集.

研究的目的:

• 为了制造具有梯度折射率表面的石墨烯微花 (GM).
• 为了改善二维碳材料的全向光吸收.
• 为了提高太阳能转换效率.

主要方法:

• 在聚合物基板上使用UV强激光诱导相爆炸制造GM.
• 光热马兰戈尼效应和流体不稳定性的协同应用.
• 在太阳光谱和各种入射角度的光吸收的特征.

主要成果:

• 在0-60°撞击角度 (200-2500 nm) 达到>96%的光吸收.
• 即使在75°发生率下,也保持了>90%的吸收率.
• 通过干扰度相取消和局部表面等离子体共振证明了增强的吸收.
• 在一次太阳辐射下达到平稳状态温度,比环境温度高60°C.
• 当集成到温度差发电机中时,产生了196mW的稳定状态功率.

结论:

• 石墨烯微花有效地降低了反射率,并增强了全向光吸收.
• 该材料显示了有效的太阳能转换和发电的巨大潜力.
• 这种制造方法为创建先进的二维材料提供了一种新的方法.