DE102014009512A1 - Planar tungsten radiator with a coating of ceramic microspheres - Google Patents

Planar tungsten radiator with a coating of ceramic microspheres Download PDF

Info

Publication number
DE102014009512A1
DE102014009512A1 DE102014009512.6A DE102014009512A DE102014009512A1 DE 102014009512 A1 DE102014009512 A1 DE 102014009512A1 DE 102014009512 A DE102014009512 A DE 102014009512A DE 102014009512 A1 DE102014009512 A1 DE 102014009512A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
ceramic
wavelength
planar
radiator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014009512.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Pavel Dyachenko
Manfred Eich
Alexander Y. Petrov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Hamburg TUHH
Original Assignee
Technische Universitaet Hamburg TUHH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Hamburg TUHH filed Critical Technische Universitaet Hamburg TUHH
Priority to DE102014009512.6A priority Critical patent/DE102014009512A1/en
Publication of DE102014009512A1 publication Critical patent/DE102014009512A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/02—Incandescent bodies
    • H01K1/04—Incandescent bodies characterised by the material thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/67—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing refractory metals
    • C09K11/68—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing refractory metals containing chromium, molybdenum or tungsten
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/02—Incandescent bodies
    • H01K1/04—Incandescent bodies characterised by the material thereof
    • H01K1/10—Bodies of metal or carbon combined with other substance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/30—Thermophotovoltaic systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen planaren Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung, bestehend aus einer ersten Schicht, wobei die erste Schicht eine periodische oder aperiodische Anordnung von Keramik-Mikrokugeln aufweist; einer flachen zweiten Schicht, wobei die zweite Schicht eine Oxidationsschutzschicht in innigem Kontakt mit der ersten Schicht umfasst; und einer dritten Schicht, wobei die dritte Schicht eine Wolframgrundplatte in Kontakt mit der zweiten Schicht umfasst.The present invention relates to a planar ceramic tungsten radiator having a first layer, the first layer having a periodic or aperiodic arrangement of ceramic microspheres; a flat second layer, the second layer comprising an oxidation protection layer in intimate contact with the first layer; and a third layer, wherein the third layer comprises a tungsten base plate in contact with the second layer.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Thermophotovoltaik, der Beleuchtung sowie der solarthermischen Anwendungen.The present invention relates to the fields of thermo-photovoltaic, lighting and solar thermal applications.

Hochtemperaturstabile Materialien mit hoher Absorption bzw. Emission bei kurzen Wellenlängen und geringer Absorption bzw. Emission bei längeren Wellenlängen sind besonders erwünscht als Emitter für Thermophotovoltaik- und Beleuchtungsanwendungen sowie als Absorber für solarthermische Anwendungen.High temperature stable materials with high absorption or emission at short wavelengths and low absorption at longer wavelengths are particularly desirable as emitters for thermophotovoltaic and lighting applications as well as absorbers for solar thermal applications.

Diese Materialien sollten so ausgelegt sein, dass sie die erforderlichen optischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen von mindestens 1000°C und mehr aufweisen.These materials should be designed to have the required optical properties at high temperatures of at least 1000 ° C and more.

Ein niedriges Emissionsvermögen in den längeren Wellenlängenbereichen ist für die Thermophotovoltaik wichtig, um die Verluste durch Wärmeabstrahlung bei Frequenzen unterhalb der Bandlücke einer Photovoltaikzelle zu reduzieren, da diese Frequenzen nicht zur Photostromerzeugung beitragen.Low emissivity in the longer wavelength ranges is important for thermophotovoltaics to reduce heat radiation losses at frequencies below the bandgap of a photovoltaic cell, as these frequencies do not contribute to photocurrent generation.

Für Beleuchtungsanwendungen sollten die längeren Wellenlängen ebenso vermieden werden, da sie für das menschliche Auge nicht sichtbar sind. Auch für selektive Solarabsorber wird durch den niedrigen Emissionsgrad bei langen Wellenlängen die Rückstrahlung der zu absorbierenden Leistung minimiert.For illumination applications, the longer wavelengths should also be avoided since they are invisible to the human eye. Even for selective solar absorbers, the low emissivity at long wavelengths minimizes the return of the power to be absorbed.

In der Vergangenheit wurden zahlreiche Systeme zur selektiven Emission bei Thermophotovoltaik-, Licht- und thermischen Solaranwendungen vorgeschlagen.Numerous selective emission systems have been proposed in the past for thermophotovoltaic, solar and light solar applications.

In der US6177628 wird ein Multischichtsystem aus verschiedenen metallischen und dielektrischen Hochtemperaturmaterialien beschrieben. Ein solches System ist leicht zu produzieren jedoch sind die Emissionseigenschaften nicht ausreichend.In the US6177628 describes a multilayer system of various high temperature metallic and dielectric materials. Such a system is easy to produce, but the emission properties are not sufficient.

In der US20120312360 A1 wird ein metamaterialbasierter Absorber beschrieben, der sich aus einem zweidimensionalen Gitter aus nanometerskaligen Wolfram-Quadern zusammensetzt.In the US20120312360 A1 describes a metamaterial-based absorber, which consists of a two-dimensional grid of nanoscale tungsten cuboids.

In der US20080238289 A1 , der US20070228985 A1 sowie der Veröffentlichung von Y. X. Yeng, M. Ghebrebrhan, P. Bermel, W. R. Chan, J. D. Joannopoulos, M. Soljačić, and I. Celanovic, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.109(7), 2280 (2012) wurden zudem zweidimensionale (2D) und dreidimensionale (3D) metallische photonische Kristalle publiziert. Solche Konzepte haben eine sehr hohe Emissionseffizienz, jedoch sind sie aufwendig herzustellen und besitzen keine hohe Temperaturstabilität.In the US20080238289 A1 , of the US20070228985 A1 and YX Yeng, M. Ghebrebrhan, P. Bermel, WR Chan, JD Joannopoulos, M. Soljačić, and I. Celanovic, Proc. Natl. Acad. Sci. USA109 (7), 2280 (2012) also published two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) metallic photonic crystals. Such concepts have a very high emission efficiency, but they are expensive to produce and have no high temperature stability.

Ein gemeinsames Merkmal aller Ansätze ist, dass das metallische Material mit Strukturgrößen in der Größenordnung von 30 nm bis 1 μm nanostrukturiert ist, um das charakteristische Verhalten der Strukturen in dem sichtbaren und nahen infraroten Spektralbereich zu erreichen.A common feature of all approaches is that the metallic material with feature sizes on the order of 30 nm to 1 μm is nanostructured to achieve the characteristic behavior of the structures in the visible and near infrared spectral range.

Nach H.-Ju Lee, K. Smyth, S. Bathurst, J. Chou, M. Ghebrebrhan, J. Joannopoulos, N. Saka, and S.-G. Kim, Appl. Phys. Lett. 102, 241904 (2013) zeigen nanostrukturierte Metalloberflächen im Vergleich zu planaren metallischen Oberflächen jedoch eine deutlich reduzierte thermische Stabilität, was ein großes Problem für die Anwendbarkeit solcher selektiven Absorber und Emitter darstellt, da sie bei hohen Temperaturen arbeiten müssen.To H.-Ju Lee, K. Smyth, S. Bathurst, J. Chou, M. Ghebrebrhan, J. Joannopoulos, N. Saka, and S.-G. Kim, Appl. Phys. Lett. 102, 241904 (2013) However, nanostructured metal surfaces show a significantly reduced thermal stability compared to planar metallic surfaces, which poses a major problem for the applicability of such selective absorbers and emitters, since they have to work at high temperatures.

Um diese Nachteile zu umgehen, wird daher ein neuer hochtemperaturstabiler Absorber bzw. Emitter vorgeschlagen, der die erforderlichen optischen Eigenschaften sowohl für Licht- als auch für Thermophotovoltaikanwendungen zeigt – auch ohne die Notwendigkeit, die Metalloberfläche selbst strukturieren zu müssen.To avoid these disadvantages, therefore, a new high-temperature stable absorber or emitter is proposed, which shows the required optical properties for both light and thermophotovoltaic applications - even without the need to structure the metal surface itself.

Die erforderliche selektive Emission kann durch Abscheiden von Keramikmikrokugeln auf planaren Metalloberflächen wie Wolfram erhalten werden. Dafür können hochstabile, optisch transparente Keramikmaterialien wie z. B. HfO2, ZrO2, YSZ, Al2O3, Y2O3, MgO und andere ähnlichen Materialien oder deren Kombinationen verwendet werden.The required selective emission can be obtained by depositing ceramic microspheres on planar metal surfaces such as tungsten. For this purpose, highly stable, optically transparent ceramic materials such. As HfO 2 , ZrO 2 , YSZ, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , MgO and other similar materials or combinations thereof can be used.

Die Verteilung der Partikel auf der Oberfläche kann periodisch sein oder aperiodisch.The distribution of the particles on the surface may be periodic or aperiodic.

1 zeigt beispielhaft eine zweidimensionale hexagonale Anordnung von Keramik-Mikrokugeln (3) auf dem Wolframsubstrat (1), getrennt durch eine Keramikbeschichtung (2). 1 shows by way of example a two-dimensional hexagonal arrangement of ceramic microspheres ( 3 ) on the tungsten substrate ( 1 ), separated by a ceramic coating ( 2 ).

2 zeigt den Absorptionskoeffizienten (senkrechte Achse) als Funktion der Wellenlänge (horizontale Achse) in Mikrometern. Es sind drei berechnete Absorptionsspektren im Vergleich gezeigt: eines für ein planares Wolframsubstrat allein (4), eines für ein mit einer 140 nm starken YSZ-Lage beschichtetes Wolframsubstrat (5) und eines mit periodisch angeordneten YSZ-Kugeln mit einem Radius von 500 nm (6). 2 shows the absorption coefficient (vertical axis) as a function of the wavelength (horizontal axis) in micrometers. Three calculated absorption spectra are shown in comparison: one for a planar tungsten substrate alone ( 4 ), one for a tungsten substrate coated with a 140 nm thick YSZ layer ( 5 ) and one with periodically arranged YSZ spheres with a radius of 500 nm ( 6 ).

Die Variante mit Mikrokugeln zeigt einen scharfen Abfall der Absorption bei einer Wellenlänge von 1500 nm.The variant with microspheres shows a sharp decrease in absorption at a wavelength of 1500 nm.

Die durchschnittlichen Absorptionsraten unter senkrechtem Einfall für planares Wolframsubstrat, für das mit einer YSZ-Lage beschichtete Wolframsubstrat und für eines mit periodisch angeordneten YSZ-Kugeln betragen jeweils 44%, 68% und 76% für Wellenlängen von 400 nm bis 1500 nm.The average vertical incidence absorption rates for planar tungsten substrate, for the YSZ layer coated tungsten substrate, and for periodically arranged one YSZ spheres are 44%, 68% and 76%, respectively, for wavelengths from 400 nm to 1500 nm.

Die Absorptions- und Emissionseigenschaften können durch Variation der Kugelgröße verändert werden.The absorption and emission properties can be changed by varying the size of the sphere.

Bild 3 zeigt die berechnete Absorption (senkrechte Achse) als Funktion der Wellenlänge in Mikrometer (horizontale Achse) unter der Annahme von senkrechtem Einfall bei einer Variation des Radius für ein planares Wolframsubstrat mit einer Anordnung aus YSZ-Teilchen mit R = 200 nm (7), R = 300 nm (8). und R = 400 nm (9).Figure 3 shows the calculated absorption (vertical axis) as a function of wavelength in microns (horizontal axis) assuming normal incidence with a radius variation for a planar tungsten substrate with an array of YSZ particles of R = 200 nm ( 7 ), R = 300 nm ( 8th ). and R = 400 nm ( 9 ).

Mit zunehmendem Radius erhöht sich auch die Grenzwellenlänge.As the radius increases, so does the cut-off wavelength.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wolframsubstrattungsten substrate
22
Keramikbeschichtungceramic coating
33
KeramikmikrokugelnCeramic microspheres
44
Absorptionsspektrum für planares Wolframsubstrat alleinAbsorption spectrum for planar tungsten substrate alone
55
Absorptionsspektrum für planares Wolframsubstrat beschichtet mit einer 140 nm starken YSZ-LageAbsorption spectrum for planar tungsten substrate coated with a 140 nm YSZ layer
66
Absorptionsspektrum für planares Wolframsubstrat beschichtet mit periodisch angeordneten YSZ-Kugeln mit einem Radius von 500 nmAbsorption spectrum for planar tungsten substrate coated with periodically arranged YSZ spheres with a radius of 500 nm
77
Absorption für ein planares Wolframsubstrat mit einer Anordnung von YSZ-Teilchen mit R = 200 nmAbsorption for a planar tungsten substrate with an arrangement of YSZ particles with R = 200 nm
88th
Absorption für ein planares Wolframsubstrat mit einer Anordnung von YSZ-Teilchen mit R = 300 nmAbsorption for a planar tungsten substrate with an arrangement of YSZ particles with R = 300 nm
99
Absorption für ein planares Wolframsubstrat mit einer Anordnung von YSZ-Teilchen mit R = 400 nmAbsorption for a planar tungsten substrate with an arrangement of YSZ particles with R = 400 nm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6177628 [0007] US 6177628 [0007]
  • US 20120312360 A1 [0008] US 20120312360 A1 [0008]
  • US 20080238289 A1 [0009] US 20080238289 A1 [0009]
  • US 20070228985 A1 [0009] US 20070228985 A1 [0009]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • H.-Ju Lee, K. Smyth, S. Bathurst, J. Chou, M. Ghebrebrhan, J. Joannopoulos, N. Saka, and S.-G. Kim, Appl. Phys. Lett. 102, 241904 (2013) [0011] H.-Ju Lee, K. Smyth, S. Bathurst, J. Chou, M. Ghebrebrhan, J. Joannopoulos, N. Saka, and S.-G. Kim, Appl. Phys. Lett. 102, 241904 (2013) [0011]

Claims (8)

Ein planarer Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung, bestehend aus einer ersten Schicht, wobei die erste Schicht eine periodische oder aperiodische Anordnung von Keramik-Mikrokugeln aufweist; eine flache zweite Schicht, wobei die zweite Schicht eine Oxidationsschutzschicht in innigem Kontakt mit der ersten Schicht umfasst; und eine dritte Schicht, wobei die dritte Schicht eine Wolframgrundplatte in Kontakt mit der zweiten Schicht umfasst.A ceramic-microcrystalline planar tungsten radiator comprising a first layer, the first layer having a periodic or aperiodic array of ceramic microspheres; a flat second layer, the second layer comprising an oxidation protection layer in intimate contact with the first layer; and a third layer, wherein the third layer comprises a tungsten base plate in contact with the second layer. Ein planarer Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Strahlungsenergie mit Wellenlängen zwischen 300 nm und bis zu einer variablen Grenzwellenlänge von 500 nm bis 2 μm absorbiert und emittiert und Strahlungsenergie mit Wellenlängen größer als der Grenzwellenlänge überwiegend reflektiert.A ceramic-microcrystalline planar tungsten radiator according to claim 1, characterized in that it absorbs and emits radiant energy having wavelengths between 300 nm and a variable cut-off wavelength of 500 nm to 2 μm, and predominantly reflects radiant energy having wavelengths greater than the cut-off wavelength. Ein planarer Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht der periodischen oder aperiodischen Anordnung von Keramik-Mikrokugeln ein Material, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus hochtemperaturstabilen, optisch transparenten Keramiken umfaßt wie beispielsweise HfO2, ZTO2, YSZ, Al2O3, Y2O3, MgO und anderen ähnlichen Materialien oder deren Kombinationen.A ceramic microlayer planar tungsten radiator according to claim 1, characterized in that the first layer of the periodic or aperiodic array of ceramic microspheres comprises a material selected from a group consisting of high temperature stable optically transparent ceramics such as HfO 2 , ZTO 2 , YSZ, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , MgO and other similar materials or combinations thereof. Ein planarer Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht eine Oxidationsschutzschicht aus einem Material, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus hochtemperaturstabilen, optisch transparenten Keramiken umfaßt wie beispielsweise HfO2, ZrO2, YSZ, Al2O3, Y2O3, MgO und anderen ähnlichen Materialien oder deren Kombinationen.A planar ceramic-coated tungsten radiator according to claim 1, characterized in that the second layer comprises an oxidation protection layer of a material selected from a group consisting of high temperature stable, optically transparent ceramics such as HfO 2 , ZrO 2 , YSZ, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , MgO and other similar materials or combinations thereof. Ein planarer Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht der periodischen oder aperiodischen Anordnung Keramik-Mikropartikel, insbesondere Keramik-Mikrokugeln, mit einem Radius zwischen 200 nm und 1000 nm umfaßt, wobei die Dicke der Oxidationsschutzschicht 5 nm bis 200 nm beträgt.A ceramic microlayer planar tungsten radiator according to claim 1, characterized in that the first layer of the periodic or aperiodic array comprises ceramic microparticles, in particular ceramic microspheres, having a radius between 200 nm and 1000 nm, the thickness of the oxidation protection layer being 5 nm to 200 nm. Ein planarer Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen des Systems auf eine Temperatur von mehr als etwa 2000 Kelvin Photonen mit einer Wellenlänge zwischen etwa 400 nm und etwa 700 nm emittiert und Photonen mit einer Wellenlänge größer als etwa 700 nm reflektiert.A ceramic microlayer planar tungsten radiator according to claim 1, characterized in that heating the system to a temperature of greater than about 2000 Kelvin emits photons having a wavelength between about 400 nm and about 700 nm and photons having a wavelength greater than about 700 nm reflected. Ein planarer Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen des Systems auf eine Temperatur von mehr als etwa 1400 Kelvin Photonen mit einer Wellenlänge zwischen etwa 400 nm und einer variablen Grenzwellenlänge von 1000 bis 2000 nm emittiert und Photonen mit einer Wellenlänge größer als der Grenzwellenlänge reflektiert.A ceramic microlayer planar tungsten radiator according to claim 1, characterized in that heating the system to a temperature of greater than about 1400 Kelvin emits photons having a wavelength between about 400 nm and a cut-off variable wavelength of 1000 to 2000 nm and photons with a wavelength of between about 400 nm Wavelength greater than the cutoff wavelength reflected. Ein planarer Wolfram-Strahler mit Keramikmikrobeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er derart abgestimmt ist, Photonen mit Wellenlängen vorwiegend innerhalb der Bandlücke photovoltaischer Zellen zu emittieren.A ceramic-microlayer planar tungsten radiator according to claim 1, characterized in that it is tuned to emit photons having wavelengths predominantly within the band gap of photovoltaic cells.
DE102014009512.6A 2014-06-23 2014-06-23 Planar tungsten radiator with a coating of ceramic microspheres Withdrawn DE102014009512A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014009512.6A DE102014009512A1 (en) 2014-06-23 2014-06-23 Planar tungsten radiator with a coating of ceramic microspheres

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014009512.6A DE102014009512A1 (en) 2014-06-23 2014-06-23 Planar tungsten radiator with a coating of ceramic microspheres

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014009512A1 true DE102014009512A1 (en) 2015-12-24

Family

ID=54767754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014009512.6A Withdrawn DE102014009512A1 (en) 2014-06-23 2014-06-23 Planar tungsten radiator with a coating of ceramic microspheres

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014009512A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177628B1 (en) 1998-12-21 2001-01-23 Jx Crystals, Inc. Antireflection coated refractory metal matched emitters for use in thermophotovoltaic generators
US20070228985A1 (en) 2006-03-31 2007-10-04 General Electric Company High temperature ceramic composite for selective emission
US20080238289A1 (en) 2007-03-30 2008-10-02 General Electric Company Thermo-optically functional compositions, systems and methods of making
US20120312360A1 (en) 2011-05-18 2012-12-13 Gennady Shvets Thin-film integrated spectrally-selective plasmonic absorber/ emitter for solar thermophotovoltaic applications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177628B1 (en) 1998-12-21 2001-01-23 Jx Crystals, Inc. Antireflection coated refractory metal matched emitters for use in thermophotovoltaic generators
US20070228985A1 (en) 2006-03-31 2007-10-04 General Electric Company High temperature ceramic composite for selective emission
US20080238289A1 (en) 2007-03-30 2008-10-02 General Electric Company Thermo-optically functional compositions, systems and methods of making
US20120312360A1 (en) 2011-05-18 2012-12-13 Gennady Shvets Thin-film integrated spectrally-selective plasmonic absorber/ emitter for solar thermophotovoltaic applications

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H.-Ju Lee, K. Smyth, S. Bathurst, J. Chou, M. Ghebrebrhan, J. Joannopoulos, N. Saka, and S.-G. Kim, Appl. Phys. Lett. 102, 241904 (2013)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110187419B (en) Visible light broadband perfect absorber based on semiconductor super surface
Xu et al. Enhanced photon collection in luminescent solar concentrators with distributed Bragg reflectors
Mann et al. Resonant nanophotonic spectrum splitting for ultrathin multijunction solar cells
DE112015002819T5 (en) Organic electroluminescent element, base material and light-emitting device
DE102013217319A1 (en) lighting device
WO2013041525A1 (en) Ceramic conversion element, optoelectronic component, and method for producing a ceramic conversion element
EP2191516B1 (en) Photovoltaic assembly comprising an optically active glass ceramic
DE102014009512A1 (en) Planar tungsten radiator with a coating of ceramic microspheres
DE102008024517A1 (en) Radiation-emitting body and method for producing a radiation-emitting body
DE102008030819A1 (en) Optoelectronic device
Wu et al. ZnO nanoneedles/ZnO: Al film stack as an anti-reflection layer for high efficiency triple junction solar cell
Sani et al. Multi-scale femtosecond-laser texturing for photothermal efficiency enhancement on solar absorbers based on TaB2 ceramics
CN106229372A (en) A kind of ytterbium oxide photonic crystal selective radiator
DE102009019940A1 (en) Luminescence collector for use in solar cell module for e.g. guiding of light for creative work, has luminescence material arranged in dot-shaped, channel-shaped, or layer-shaped luminescence region arranged between photonic structures
Sergeant et al. Design of selective coatings for solar thermal applications using sub-wavelength metal-dielectric structures
DE102013017018A1 (en) Process for producing a structure and in particular a structure produced by this process
WO2018145952A1 (en) Method for producing an output coupling element for an optoelectronic component, and output coupling element
CN108667394B (en) Metamaterial with nano structure
DE102014012201A1 (en) Component for solar energy generation with variable emissivity
DE102013108288A1 (en) radiation absorber
EP2465175A1 (en) Solar cell
DE102010034904A1 (en) Two-sided solar cell
Mamonov et al. High-power compact laser with segmented longitudinal pumping of coupled laser channels
DE102015105630B4 (en) Optoelectronic component array with optical waveguide structure
Jabir et al. Thermal-based Zinc-Oxide-Coated Smart Fabric for Thermochromic Applications

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination