采用TCOs滤波器的硅电池热光伏系统的性能研究

【摘要】：建立了以硅电池为转换器的热光伏(TPV)系统的能量流动模型和透明导电氧化物(TCOs)滤波器的理论模型;分析了载流子浓度和薄膜厚度等参数对光谱效率的影响,并得到对应于不同辐射器温度下的最佳载流子浓度和薄膜厚度;最后讨论了采用TCOs滤波器对TPV系统性能的影响得出以下结论:以SiC为灰体辐射器,适用于1600～1800K辐射器温度的TCOs滤波器的最优载流子浓度区间为(1.23～1.29)×10~(21)cm~(-3),薄膜厚度区间为366～340nm。辐射器温度为1800K时,采用了TCOs滤波器的TPV系统的输出电功率密度为0.41 W/cm~2,光谱效率和TPV效率分别为37.1%和7.9%;相较于未采用TCOs滤波器的TPV系统,输出电功率密度有一定程度减小,而光谱效率和TPV效率却大幅提升。 【作者单位】： 中国科学技术大学热科学和能源工程系;
【关键词】： 透明导电氧化物 热光伏 载流子浓度 薄膜厚度
【分类号】：TM914.41
【正文快照】： 0前言在热光伏C即v一Then刀ophotovoltaic)系统中，PV电池将热辐射能转换为电能。PV电池的能带隙制约了可转换辐射能的份额，因而能带隙的高低直接决定了nw系统的性能。目前对TPV电池的研究主要集中在能带隙较低的多元111一V族复合PV电池。传统的硅电池能带隙为1 .2eV，远高

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