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光伏发电技术 ★ 5.0

通过过渡金属硫族化合物极化激元实现面向热光伏的近至远红外全向光谱调控

Near- to far-infrared omnidirectional spectral control of thermal emission via transition metal chalcogenide polaritonics for thermophotovoltaics

作者 Qixiang Wang · Zhequn Huang · Heng Zhang · Yilin Feng · Zekai Lu
期刊 Applied Physics Letters
出版日期 2025年1月
卷/期 第 127 卷 第 13 期
技术分类 光伏发电技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 热发射 光谱控制 过渡金属硫族化合物 热光伏 近到远红外
语言:

中文摘要

本文提出利用过渡金属硫族化合物中的极化激元效应,实现从近红外到远红外波段的全向热辐射光谱调控。该方法通过精确设计材料的介电响应与表面模式耦合,显著增强特定波长范围内的热发射效率,同时抑制非辐射损耗。实验结果表明,该结构在宽角度范围内具有优异的光谱选择性和发射稳定性,适用于高效热光伏系统中的能量转换与管理,为中长波红外热辐射调控提供了新途径。

English Abstract

Qixiang Wang, Zhequn Huang, Heng Zhang, Yilin Feng, Zekai Lu, Junichiro Shiomi, Tao Deng, Hongxing Xu, Kehang Cui; Near- to far-infrared omnidirectional spectral control of thermal emission via transition metal chalcogenide polaritonics for thermophotovoltaics. _Appl. Phys. Lett._ 30 September 2025; 127 (13): 131701.
S

SunView 深度解读

该热光伏光谱调控技术对阳光电源光热发电及综合能源系统具有前瞻价值。过渡金属硫族化合物极化激元实现的近-远红外全向发射调控,可应用于工业余热回收与热光伏转换场景,与SG系列逆变器配合构建新型热电联供系统。其宽角度光谱选择性技术可启发光伏组件热管理优化:通过选择性热辐射涂层降低组件工作温度,提升SG逆变器MPPT效率。该材料的介电响应调控思路对功率器件散热设计具有借鉴意义,可优化SiC模块的热辐射特性,提升PowerTitan储能系统的热管理性能。建议关注该技术在分布式能源热电协同及高温工况下的应用潜力。