89.29W太阳能的Ce:Nd:YAG激光器,太阳能到激光的转换效率为3.96
Optics express
|November 11, 2025
概括
研究人员使用Ce:Nd:YAG晶体开发了一种高功率的太阳能式激光器. 该系统实现了创纪录的89.29W输出功率和3.96%的太阳能到激光转换效率,大大推进了太阳能激光技术.
科学领域:
- 激光物理 激光物理
- 可再生能源技术可再生能源技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 太阳能的激光器为激光发电提供了一个可持续的替代方案.
- 之前的系统在输出功率和转换效率方面遇到了局限性.
研究的目的:
- 开发一种高功率和高效率的太阳能式激光系统.
- 使用Ce:Nd:YAG晶体提高太阳能到激光转换效率.
主要方法:
- 使用弗雷内尔透镜 (2.73 m2) 来收集太阳辐射.
- 采用7毫米直径,90毫米长的Ce:Nd:YAG晶棒的侧端混合.
- 在太阳辐射量为825W/m2.2的条件下运行.
主要成果:
- 在1064nm时实现了89.29W的连续激光输出.
- 实现了3.96%的太阳能-激光转换效率.
- 显示收集效率为32.71W/m2.
结论:
- 该系统在输出功率和转换效率方面显著超过了Ce:Nd:YAG太阳能激光器之前的记录.
- 这种高性能系统代表了太阳能激光发电的突破,特别是对于弗雷尼尔透镜和单杆配置.


