大数据分析,设计,效果制造和SiO2/Cr/SiO2有色太阳能选择性吸收器的属性分析,具有高PTCE和色谱,用于建筑应用
Fu-Der Lai1, Yen-Ting Lai2, Chang-Song Chen1
1Institute of Photonics Engineering, National Kaohsiung University of Science and Technology, Kaohsiung 82445, Taiwan.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
研究人员研究了薄膜厚度如何影响有色太阳选择性吸收器 (CSSA),将颜色和太阳吸收效率联系起来. 他们发现,具有高吸收效率的CSSA也表现出良好的光热转换效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光学工程是指光学工程.
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 先进的大数据分析对于精确的结果和计算趋势分析至关重要.
- 彩色太阳能选择性吸收器 (CSSA) 是太阳能应用中的关键组件.
- 了解CSSA属性与性能之间的关系对于优化太阳能采集至关重要.
研究的目的:
- 调查CSSA薄膜厚度对太阳吸收效率 (αs) 和色度的影响.
- 使用色度坐标分布 (CCD) 图来确定色度和αs之间的相关性.
- 设计,制造和分析具有特定颜色和吸收效率的CSSA.
主要方法:
- 利用大数据分析进行趋势分析.
- 在CIE xy色谱图中构建了一个CCD与αs对比图.
- 设计和制造了7个具有不同光学特性的SiO2/Cr/SiO2 CSSA.
- 分析了氧气透和基板表面粗度对CSSA性能的影响.
主要成果:
- 建立了色彩和太阳吸收效率 (αs) 之间的明确相关性.
- 实现的光热转换效率 (PTCE) ≈αs - 2%对于αs≥90%.
- 观察到氧原子透氧化了Cr层,改变了CSSA的特性.
- 确定基板表面粗度会影响氧化抵抗,αs,颜色和耐腐蚀性.
结论:
- 该研究成功地将CSSAs中的色彩与太阳吸收效率相关联.
- 优化的CSSA设计可以导致高太阳吸收和高效的光热转换.
- 诸如氧气透和基质特性等环境因素显著影响CSSA的性能和耐用性.
