采用TCOs濾波器的硅電池熱光伏系統(tǒng)的性能研究

【摘要】：建立了以硅電池為轉換器的熱光伏(TPV)系統(tǒng)的能量流動模型和透明導電氧化物(TCOs)濾波器的理論模型;分析了載流子濃度和薄膜厚度等參數對光譜效率的影響,并得到對應于不同輻射器溫度下的最佳載流子濃度和薄膜厚度;最后討論了采用TCOs濾波器對TPV系統(tǒng)性能的影響得出以下結論:以SiC為灰體輻射器,適用于1600～1800K輻射器溫度的TCOs濾波器的最優(yōu)載流子濃度區(qū)間為(1.23～1.29)×10~(21)cm~(-3),薄膜厚度區(qū)間為366～340nm。輻射器溫度為1800K時,采用了TCOs濾波器的TPV系統(tǒng)的輸出電功率密度為0.41 W/cm~2,光譜效率和TPV效率分別為37.1%和7.9%;相較于未采用TCOs濾波器的TPV系統(tǒng),輸出電功率密度有一定程度減小,而光譜效率和TPV效率卻大幅提升。 【作者單位】： 中國科學技術大學熱科學和能源工程系;
【關鍵詞】： 透明導電氧化物 熱光伏 載流子濃度 薄膜厚度
【分類號】：TM914.41
【正文快照】： 0前言在熱光伏C即v一Then刀ophotovoltaic)系統(tǒng)中，PV電池將熱輻射能轉換為電能。PV電池的能帶隙制約了可轉換輻射能的份額，因而能帶隙的高低直接決定了nw系統(tǒng)的性能。目前對TPV電池的研究主要集中在能帶隙較低的多元111一V族復合PV電池。傳統(tǒng)的硅電池能帶隙為1 .2eV，遠高

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