研究目的
选择性超薄膜与腔体反射器在太阳能热光伏能量转换中的理论分析
研究成果
研究表明，在50倍聚光条件下，采用理想反射器构成的腔体可使优化超表面薄膜的太阳能热光伏系统效率从10.2%提升至17.4%，这将推动高效太阳能热光伏系统的发展。
研究不足
该研究为理论性研究，未包含实验验证。分析过程中假设了漫反射表面等特定条件，并为简化起见忽略了吸收体-发射体结构的侧向能量损失。
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选择性超薄膜与腔体反射器在太阳能热光伏能量转换中的理论分析
DOI：10.1016/j.solener.2019.09.033
期刊：Solar Energy
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
本研究对采用先前开发的选择性超薄膜作为太阳能吸收体和热发射体，并配备腔体反射器以提升性能的低浓度太阳能热光伏(STPV)系统进行了详细的理论分析。当与InGaAsSb电池配对时，初始超薄膜结构在50倍聚光条件下显示出7.1%的STPV系统效率，根据能量损失分析，约一半的入射太阳能通过吸收体顶表面的热辐射损失。为提升STPV系统性能，在50倍聚光条件下优化了太阳能吸收体和热发射体的超薄膜层厚度，将STPV系统效率从7.1%提高到10.2%。此外，考虑在吸收体上方设置腔体反射器以回收从吸收体顶表面发射的红外光子。讨论了腔体反射器的尺寸和反射率对效率的影响。结果表明，在50倍聚光条件下，采用理想反射器构成的腔体可使优化后的超薄膜基STPV系统效率从10.2%提升至17.4%。
作者：
Qing Ni，Ryan McBurney，Hassan Alshehri，Liping Wang
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