High-temperature Solar Selective Absorbers Using Transparent Conductive Oxide Coated Metal
High-temperature Solar Selective Absorbers Using Transparent Conductive Oxide Coated Metal
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使用透明导电氧化物涂层金属的高温太阳能选择性吸收器
DOI：
10.1016/j.egypro.2014.10.195
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Fumitada Iguchi and Hiroo Yugami
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Makoto Shimizu;Mari Suzuki;Fumitada Iguchi and Hiroo Yugami
近年来，在聚光型太阳能发电系统（CSP）中，利用太阳光的热能的应用变得广泛。在CSP中，接收机的性能直接影响CSP的系统效率。太阳能选择性吸收器用于接收器，以减少热辐射的能量损失。为了研究高温太阳能选择性吸收材料的批量化生产技术，研究了金属衬底上的透明导电氧化物（TCO）薄膜。TCO材料具有在红外区域中的等离子体波长。因此，具有比等离子体波长更短波长的电磁波穿过材料，而具有更长波长的电磁波在表面上反射。数值模拟结果表明，金属衬底上的TCO具有良好的太阳选择性吸收性能，即在可见光区具有较高的吸收率，在红外区具有较低的发射率。制备的TCO涂层金属的光学性质与模拟的性质是一致的。因此，我们获得了高性能的太阳能选择性吸收器，其太阳能吸收率为0.71，半球总发射率为0.11。在600 ℃真空中3小时的热稳定性也得到了证实。
In these days, the application of using thermal energy of sunlight has become widely used in concentrated solar power generation systems (CSP). In CSP, property of the receiver directly contributes to the system efficiency of CSP. The solar selective absorber is used for the receiver to reduce energy loss of thermal radiation. To investigate the mass production technology of fabricating solar selective absorber that can be utilized in high temperature condition, we focused on transparent conductive oxides (TCO) thin film on metal substrate. TCO material has plasma wavelength in infrared region. Therefore the electromagnetic wave with shorter wavelength than plasma wavelength goes through the material, while the electromagnetic wave with longer wavelength is reflected on the surface. It is realized that TCO on metal substrate showed high performance as solar selective absorbers, i.e. high absorptance in visible light range and low emittance in infrared range by numerical simulations. The optical property of fabricated TCO coated metal is well consistent with the simulated property. Consequently, we attain high performance solar selective absorber of which solar absorptance is 0.71 and hemispherical total emittance is 0.11. The thermal stability is also confirmed at 600oC in vacuum for 3 hr.
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