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中国西南地区半透明光伏窗节能潜力研究
摘要： 为研究半透明光伏（STPV）窗户，实验测试了建筑中安装STPV窗户的能源潜力。搭建两个相同的房间作为实验单元：一间安装非晶硅（a-silicon）光伏窗户，另一间安装传统窗户。分析了空调能耗、照明能耗与发电量之间的相互作用影响。结果表明，在典型晴天，STPV窗户每日可发电0.26千瓦时，并降低建筑综合负荷29%。为深入研究，模拟分析了我国西南地区四个气候环境典型城市安装STPV窗户的建筑。这些建筑的制冷负荷均有所下降，而供暖能耗和照明能耗略有增加。拉萨的STPV窗户年发电量最高，达402.1千瓦时。预测显示STPV窗户具有良好节能潜力，其中昆明可达54%。
关键词： 中国西南地区电力消耗、建筑一体化光伏（BIPV）、太阳能热光伏（STPV）窗户、能源发电
更新于2025-09-23 17:15:02
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基于纳米结构选择性发射体的高效太阳能热光伏系统
摘要： 在本研究中，我们展示了一种高效平面太阳能热光伏（STPV）系统的设计、制造、优化及实验结果。该系统采用微结构吸光面与钨（W）基底上制备的纳米结构多层金属-介质选择性发射器。微结构吸光表面在可见光及近红外波段实现了超过90%的光吸收率。该纳米结构选择性发射器由氮化硅（Si3N4）双层薄膜光学涂层及中间钨层构成，可提升与热光伏（TPV）电池量子效率相匹配的光谱区域表面发射率。本STPV设计采用锑化镓（GaSb）基TPV电池。实验通过高功率连续波激光二极管堆栈作为模拟聚光辐射源，在不同工作温度下进行测试。实验装置测得STPV系统在1676K温度下最大电输出功率密度达1.71 W/cm2，将输出功率密度归一化至发射器面积后获得8.4%的总功率转换效率——这是目前所有实验性STPV器件报道的最高效率。吸光面入射激光功率为131 W，相当于约2100倍的太阳聚光因子，该数值处于实际可行范围内且可通过菲涅尔透镜装置轻松实现。
关键词： 光谱控制、热光伏电池、纳米结构、太阳能热光伏、黑体
更新于2025-09-16 10:30:52