Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thiết kế bề mặt chọn lọc có cấu trúc nano cho việc chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng nhiệt
Tóm tắt
Khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời αs của bề mặt chọn lọc có cấu trúc nano (NSS) cho năng lượng nhiệt mặt trời đã được cải thiện. NSS được chế tạo bằng phương pháp nhúng điện hóa bằng dòng điện xoay chiều các thành phần kim loại (MI) vào oxit nhôm anod hóa có tính xốp (AAO). Sự phụ thuộc của hiệu suất NSS vào hồ sơ độ sâu thành phần và MI được nghiên cứu thông qua các mô phỏng số dựa trên mô hình chỉ số gradient và lý thuyết môi trường hiệu quả. Kết quả được so sánh với NSS thực nghiệm chế tạo bằng cách thay đổi ba tham số điều khiển và MI (Ni, Cu, Ag). αs được cải thiện lên > 85% (giữ cho khả năng phát xạ nhiệt ɛT tương đối thấp) đối với MI Ni, chủ yếu bằng cách tăng hàm lượng MI. Việc tăng độ dày của AAO hoặc khối lượng phân tử của MI (đối với một hồ sơ thành phần thí nghiệm nhất định) cũng cải thiện hiệu suất. Đối với Ag, αs được cải thiện thêm lên 90%.
Từ khóa
#Năng lượng mặt trời #bề mặt chọn lọc #cấu trúc nano #oxit nhôm anod hóa #kim loại #mô phỏng số #chuyển đổi năng lượngTài liệu tham khảo
P. Oelhafen and A. Schüler, Solar Energy 79, 110 (2005).
S. K. Kumar, S. Murugesan, and S. Suresh, Mater. Chem. Phys. 143, 1209 (2014).
Z. Li, J. Zhao, and L. Ren, Solar Energy Mater. Solar Cells 105, 90 (2012).
X. Xiao, G. Xu, B. Xiong, D. Chen, and L. Miao, J. Nanopart. Res. 14, 746 (2012).
T. Boström, E. Wäckelgård, and G. Westin, Solar Energy 74, 497 (2003).
A. Andersson, O. Hunderi, and C. G. Granqvist, J. Appl. Phys. 51, 754 (1980).
S. Süzer, F. Kadirgan, H. M. Söhmen, A. J. Wetherilt, and E Türe, Solar Energy Mater. Solar Cells 52, 55 (1998).
P. A. Galione, A. L. Baroni, J. R. Ramos-Barrado, D. Leinen, F. Martín, R. E. Marotti, and E. A. Dalchiele, Surf. Coat. Tech. 204, 2197 (2010).
D. Tulchinsky, V. Uvarov, I. Popov, D. Mandler, and S. Magdassi, Solar Energy Mater. Solar Cells 120, 23 (2014).
F. Davoine, P. A. Galione, J. R. Ramos-Barrado, D. Leinen, F. Martín, E. A. Dalchiele, and R. E. Marotti, Solar Energy 91, 316 (2013).
J. M. Montero-Moreno, M. Sarret, and C. Müller, Surf. Coat. Tech. 201, 6352 (2007).
J. Salmi and J. P. Bonino, R. S. Bes, J. Mater. Sci. 35, 1347 (2000).
B.-C. Lau, C.-Y. Liu, H.-Y. Lin, C.-H. Huang, H.-C. Chui, and Y. Tzeng, Electrochem. Solid-State Lett. 14, E15 (2011).
O. Stenzel, The Physics of Thin Film Optical Spectra–An Introduction (Springer-Verlag, Berlin, 2005) p. 125 and p. 111.
D. E. Aspnes, Am. J. Phys. 50, 704 (1982).
W. J. Tropf, M. E. Thomas, and T. J. Harris, Properties of Crystals and Glasses, in Handbook of Optics, vol. 2 edited by M. Bass, E. W. Van Stryland, D. R. Williams, W. L. Wolfe (Mc Graw Hill Inc, New York, 1996) Chap. 33.
P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B, 9, 5056 (1974).
M. A. Ordal, R. J. Bell, R. W. Alexander, L. L. Long, and M. R. Querry, Appl. Opt. 24, 4493 (1985).
A. C. Galca, E. S Kooij, H. Wormeester, C. Salm, V. Leca, J. H. Rector, and B. Poelsema, J. Appl. Phys. 94, 4296 (2003).
R. L. Zong, J. Zhou, Q. Li, B. Du, B. Li, M. Fu, X. W. Qi, L. T. Li, and S. Buddhudu, J. Phys. Chem. B 108, 16713 (2004).
M. Köhl, M. Heck, S. Brunold, U. Frei, B. Carlsson, and K. Möller, Solar Energy Mater. Solar Cells 84, 275 (2004).