大面积近场热光伏用于低温应用
Jennifer Selvidge1, Ryan M France1, John Goldsmith1
1National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, 80401, USA.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 16, 2024
概括
近场热电极通过利用光子道显著提高功率输出. 这项研究介绍了一种大面积的设备,在460°C时实现了25倍的功率增加,对低温能源应用有前途.
科学领域:
- 转换可再生能源 转换可再生能源
- 纳米技术 纳米技术
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 热光伏 (TPV) 将热红外光子转化为电力.
- 传统的远场TPV在较低温度下具有有限的输出功率.
- 近场TPV通过光子道提供增强的功率.
研究的目的:
- 为了展示一个大面积的近场热电装置.
- 为了证明对远场配置的性能提升.
- 探索低温应用的潜在改进.
主要方法:
- 一对自我支的发射器-细胞对的表轴联合制造.
- 设备制造具有150纳米的间隙.
- 在各种温度下性能表征.
主要成果:
- 一个0.28平方厘米的近场TPV装置在460°C时产生了1.22mW.
- 与远场测量相比,实现了25倍的功率增加.
- 证明短路电流密度超过远场极限,证实了道效应.
结论:
- 近场TPV显示了增强发电的显著前景,特别是在较低的温度下.
- 光子道被证实是性能改进的关键机制.
- 进一步优化可以导致实际应用的功率密度增加.


