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oe1(光电查) - 科学论文

4 条数据
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  • 热光伏电池将低温辐射转化为电能

    摘要： 热光伏电池能将低温辐射转化为电能，在众多领域具有潜在应用价值。本文展示了一种在300-480K黑体辐射下工作的Bi2Te3/Si热光伏电池。实验结果表明，该电池即使在300K的辐射温度下也能输出电能。Bi2Te3/Si异质结的能带结构及Bi2Te3薄膜中的缺陷降低了电池的转换效率。研究还证实，硅的电阻率和Bi2Te3薄膜的厚度对Bi2Te3/Si热光伏电池具有重要影响。虽然电池输出功率较小，但这项工作为利用低温辐射提供了一种可行途径。

    关键词： Bi2Te3/Si，低温辐射，电能转换，热光伏电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 窄带隙带间级联热光伏电池的性能分析

    摘要： 我们展示了两组四结带间级联热光伏（TPV）器件的详细特性表征与性能分析，这些器件采用InAs/GaSb II型超晶格（SL）吸收层。四组器件中SL吸收层在300K时的带隙介于0.22至0.25电子伏特之间。通过设置不同级联级数和独立吸收层厚度，我们揭示了材料质量差异与级间电流失配对器件性能的影响机制?；诟骷队行Я孔有始扑阒涤胧笛榻峁な担旱奔妒龆嗍?，吸收系数偏离设计值导致的级间电流失配效应会显著增强；而增加级数并减薄独立吸收层可大幅提升载流子收集效率。此外，通过测量暗电流密度提取载流子寿命以评估材料质量。我们量化了材料质量、电流失配及收集效率对器件性能的影响，对比分析表明材料质量起决定性作用。

    关键词： 带间级联、电流失配、载流子寿命、热光伏电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019电力与先进计算技术创新会议(i-PACT) - 印度维洛尔(2019年3月22-23日)] 2019电力与先进计算技术创新会议(i-PACT) - 基于COMSOL的热光伏电池数值建模与仿真

    摘要： 近年来，由于全球对电能需求的增长以及其他化石燃料的稀缺，热光伏技术（TPV）已成为一个热门且重要的研究领域。TPV是一种利用光伏二极管将热辐射转化为电能的技术，该过程通常通过加热至800oC以上的热发射器来实现。本研究采用碳化硅作为发射器、锑化镓作为太阳能光伏电池，设计了一种圆形TPV电池。通过参数求解器以100K为间隔，使发射器在1000K至2000K范围内工作。我们分析了稳态条件下表面间辐射的热传递过程，并观测了TPV电池的温度分布与电功率输出。结果表明：当发射器温度为1700K、太阳能温度为1300K时，该TPV电池可产生最高27000W/m2的电功率输出。

    关键词： 太阳能电池，电能，热光伏电池，光伏电池，热传递，可再生能源

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 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