High-Temperature Carbonized Ceria Thermophotovoltaic Emitter beyond Tungsten

材料科学 热光电伏打 共发射极 碳化 薄脆饼 光电子学 纳米技术 石墨 复合材料 扫描电子显微镜 冶金
作者
Seungtae Oh,Jinwoo Cho,Dasol Jeong,Kyungjun Lee,Eunjoo Lee,Seongjong Shin,Sun‐Kyung Kim,Youngsuk Nam
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (36): 42724-42731 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.1c10451
摘要

Thermophotovoltaics (TPVs) require emitters with a regulated radiation spectrum tailored to the spectral response of integrated photovoltaic cells. Such spectrally engineered emitters developed thus far are structurally too complicated to be scalable, are thermally unstable, or lack reliability in terms of temperature cycling. Herein, we report wafer-scale, thermal-stress-free, and wavelength-selective emitters that operate for high-temperature TPVs equipped with GaSb photovoltaic cells. One inch crystalline ceria wafers were prepared by sequentially pressing and annealing the pellets of ceria nanoparticles. The direct pyrolysis of citric acid mixed with ceria nanoparticles created agglomerated, pyrolytic carbon and ceria microscale dots, thus forming a carbonized film strongly adhering to a wafer surface. Depending on the thickness of the carbonized film that was readily tuned based on the amount of citric acid used in the reaction, the carbonized ceria emitter behaved as a tungsten-like emitter, a graphite-like emitter, or their hybrid in terms of the absorptivity spectrum. A properly synthesized carbonized ceria emitter produced a power density of 0.63 W/cm2 from the TPV system working at 900 °C, providing 13 and 9% enhancements compared to tungsten and graphite emitters, respectively. Furthermore, only the carbonized ceria emitter preserved its pristine absorptivity spectrum after a 48 h heating test at 1000 °C. The scalable and facile fabrication of thermostable emitters with a structured spectrum will prompt the emergence of thermal emission-harnessed energy devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
好好发布了新的文献求助10
刚刚
3秒前
打打应助liv采纳,获得10
4秒前
4秒前
斯文败类应助小白菜采纳,获得10
5秒前
朴实的垣完成签到,获得积分10
5秒前
曾经豌豆发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
ffffwj2024完成签到 ,获得积分10
10秒前
Silence完成签到,获得积分10
10秒前
yeyeye发布了新的文献求助10
12秒前
leaf完成签到,获得积分10
14秒前
默默地读文献应助黄燕采纳,获得20
18秒前
传奇3应助Silence采纳,获得10
19秒前
ding应助samuealndjw采纳,获得10
19秒前
19秒前
留胡子的火完成签到,获得积分10
20秒前
青树柠檬完成签到 ,获得积分10
20秒前
erin完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
汉桑波欸完成签到,获得积分10
26秒前
慕青应助chen采纳,获得10
26秒前
天天好心覃完成签到 ,获得积分10
27秒前
我的文献完成签到,获得积分10
27秒前
爱你沛沛完成签到 ,获得积分10
28秒前
uniquedl完成签到 ,获得积分10
28秒前
zx完成签到 ,获得积分10
31秒前
yolo发布了新的文献求助10
32秒前
科研通AI2S应助小张12573采纳,获得10
32秒前
传奇3应助hushow采纳,获得10
34秒前
yu完成签到,获得积分10
34秒前
Fei完成签到,获得积分10
43秒前
小马甲应助缪甲烷采纳,获得10
43秒前
43秒前
cldg发布了新的文献求助10
47秒前
小蕾完成签到 ,获得积分10
48秒前
suki应助百里如雪采纳,获得10
48秒前
samtol完成签到,获得积分10
48秒前
如意的问枫发布了新的文献求助350
49秒前
Dr.Dream完成签到,获得积分10
49秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Unusual formation of 4-diazo-3-nitriminopyrazoles upon acid nitration of pyrazolo[3,4-d][1,2,3]triazoles 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3671764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3228378
关于积分的说明 9780106
捐赠科研通 2938766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1610218
邀请新用户注册赠送积分活动 760611
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736096