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J-GLOBAL ID：201702281244137957   整理番号：17A1453294

2D格子タングステン放射体を持つ近接場熱光起電力システムの性能解析【Powered by NICT】

Performance analysis of near-field thermophotovoltaic system with 2D grating tungsten radiator

著者 (3件)： Vongsoasup Naphatsorn (Department of Mechanical and Control Engineering, Tokyo Institute of Technology, 2-12-1 Ookayama, Meguro, Tokyo 152-8550, Japan) ,  Francoeur Mathieu (Radiative Energy Transfer Lab, Department of Mechanical Engineering, University of Utah, Salt Lake City, UT 84112, USA) ,  Hanamura Katsunori (Department of Mechanical and Control Engineering, Tokyo Institute of Technology, 2-12-1 Ookayama, Meguro, Tokyo 152-8550, Japan)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 115  号： PA  ページ： 326-332  発行年： 2017年 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 近接場熱光起電力(TPV)システム性能上の双曲型モードの影響を双曲型メタ材料(HMM)放射体を用いて調べた。特に,近接場TPVシステムは,100nmと500nmの間で変化するギャップ厚みで分離された2D格子タングステン放射体とアンチモン化ガリウム(GaSb)細胞から構成されている。ラジエータとTPV電池の温度を2000Kと300Kで固定した。有効媒質理論(EMT)は一軸異方性放射体を持つ近接場放射熱伝達問題を解決するために提案する。近接場TPV性能は最大電力出力と変換効率により評価した。放熱器によって支持された双曲型モードがスペクトルバンド内で観測された,増強された放射熱伝達。その結果,細胞により吸収された放射熱流束はエバネセント波の広帯域トンネルからの増強された。さらに,近接場TPV最大電力出力と変換効率が改善された。最大電力出力と変換効率は4.28×10~5Wm~ 2と35%であった。ギャップ厚さが300nmより小さい場合,双曲型モードの影響が強く,放射フラックスは細胞バンドギャップ上下で増強される放射損失が変換効率に影響する。300nmより大きいギャップ厚さにおいて,双曲型モードの影響は弱く,変換効率は大部分が細胞中に吸収された放射流束の空間分布に影響される。本研究では,放熱器で支持された双曲型モードに起因する放射熱流束増強と近接場TPV性能の改善。これらの知見は,遠方場対応物を上回る近接場TPV実験システムの設計に寄与するであろう。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 熱放射 ,  広帯域 ,  異方性 ,  空間分布 ,  *近接場 ,  放射熱伝達 ,  遠方場 ,  熱流束 ,  有効媒質近似 ,  バンドギャップ ,  アンチモン化ガリウム ,  エバネセント波
準シソーラス用語： 変換効率 ,  メタマテリアル ,  *熱光起電力 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 近接場熱放射 ,  双曲型モード ,  近接場熱光起電力システム ,  有効媒質理論 ,  二次元格子

分類 (1件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (7件)： 2D ,  格子 ,  タングステン ,  放射体 ,  近接場 ,  熱光起電力 ,  性能解析