研究目的
研究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热器和纳米结构多层金属-介质涂层选择性发射器。
研究成果
该研究展示了一种高效平面型太阳能热光伏系统，其最大电输出功率密度达1.71瓦/平方厘米，整体功率转换效率为8.4%。该系统性能是目前所有实验性太阳能热光伏器件中报道的最高值，且仍有进一步提升的潜力。
研究不足
该研究承认需要进一步改进以抑制亚带隙辐射，采用更好的热光伏电池，提高发射器与电池之间的辐射视角系数，并减少反射损失以提高系统效率。
1：实验设计与方法选择：
本研究涉及平面型太阳能热光伏（STPV）系统的设计与制造，该系统采用微结构吸热器和纳米结构选择性发射器。研究方法包括使用高功率连续波激光二极管堆作为模拟的集中入射辐射源。
2：样品选择与数据来源：
吸热器和发射器在钨（W）基板上制造。STPV设计中采用了基于锑化镓（GaSb）的热光伏（TPV）电池。
3：实验设备与材料清单：
设备包括高功率连续波激光二极管堆、基于GaSb的TPV电池，以及由氮化硅（Si3N4）和钨（W）层组成的纳米结构选择性发射器。
4：实验步骤与操作流程：
实验在不同工作温度下进行，测量了电输出功率密度和整体功率转换效率。
5：数据分析方法：
基于电输出功率密度和功率转换效率分析了STPV系统的性能。
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获取完整内容-
GaSb TPV cells
JX Crystals
Used in the STPV design for converting thermal radiation into electrical energy.
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High-power continuous wave laser diode stack
Simulated source of concentrated incident radiation for the experiment.
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Silicon nitride (Si3N4)
Used as part of the nanostructure selective emitter to increase surface emissivity.
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Tungsten (W) substrate
MTI Corporation
Substrate for the absorber and emitter in the STPV system.
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