Radiator tailoring for enhanced performance in InAs-based Near-field thermophotovoltaics
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Notice bibliographique
Résumé
Near-field thermophotovoltaics (NFTPV) systems have significant potential for waste heat recovery applications, with both high theoretical efficiency and power density, up to 40% and 11 W/cm 2 at 900 K. Yet experimental demonstrations have only achieved up to 14% efficiency and modest power densities (i.e., 0.75 W/cm 2 ). While experiments have recently started to focus on photovoltaic (PV) cells custom-made for NFTPV, many studies still rely on doped silicon radiators. In this work, we design an optimized NFTPV radiator for an indium arsenide-based system and, in the process, investigate models for the permittivity of InAs in the context of NFTPV. Based on existing measurements of InAs absorption, we find that the traditional Drude model overestimates free carrier absorption in InAs. We replace the Drude portion of the InAs dielectric function with a revised model derived from ionized impurity scattering. Using this revised model, we maximize the spectral efficiency and power density of a NFTPV system by optimizing the spectral coupling between a radiator and an InAs PV cell. We find that when the radiator and the PV cell are both made of InAs, a nearly threefold improvement of spectral efficiency is possible compared to a silicon radiator with the same InAs cell. This enhancement reduces subgap thermal transfer while maintaining power output.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle