四-Ce:Nd:YAG棒太阳能激光器通过弗雷尼尔透镜具有4.49%的转换效率
Hugo Costa1, Dawei Liang2, Joana Almeida1
1Department of Physics, Centre of Physics and Technological Research, NOVA School of Science and Technology, 2829-516, Caparica, Portugal.
Scientific reports
|April 17, 2025
概括
使用弗雷内尔透镜的新太阳能激光原型实现了创纪录的4.49%的太阳到激光效率,同时发射四束光束. 这种具有成本效益的系统展示了可再生能源实际应用的潜力.
科学领域:
- 可再生能源技术可再生能源技术
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 开发高效和成本效益的太阳能激光系统对于可再生能源至关重要.
- 以前的太阳能激光系统通常依赖于复杂的设计或昂贵的部件.
研究的目的:
- 评估使用弗雷内尔透镜的新型太阳能激光原型的性能.
- 为了证明一个多杆系统的可行性,持续的太阳能激光操作.
主要方法:
- 该原型的特点是形镜头,形腔,以及四个末端侧的Ce:Nd:YAG棒.
- 在弗雷尼尔镜头的焦点区域评估了性能.
- 在不同的太阳条件下测量了激光输出和稳定性.
主要成果:
- 该系统同时发射了四个激光束,总功率为22.46W.
- 实现了创纪录的太阳能到激光功率转换效率4.49% (16%的增长).
- 实现了6.76%的斜率效率 (7%的增强),并且在没有太阳能跟踪的情况下持续运行112秒.
结论:
- 带有弗雷内尔透镜的多轴太阳能激光系统为抛物镜镜像系统提供了具有竞争力和经济性的替代方案.
- 这项技术代表了有效的太阳能转换技术的重大进步.
- 该系统的性能突出显示了其在实用,经济高效的可再生能源发电方面的潜力.
