A potential thermophotovoltaic emitter Er(Ta 1− x Nb x )O 4 (0 ≤ x ≤ 0.2) with excellent selective emission performance
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Le résumé fourni par la source
Selective emitters are crucial as the key component determining the energy conversion efficiency of Radioisotope Thermophotovoltaic (RTPV) systems. Developing selective emitter materials with high selective emissivity, high spectral efficiency and excellent high-temperature stability can effectively improve the energy conversion efficiency and service life of RTPV systems. In order to adjust the selective emissivity and spectral efficiency, a series of rare earth tantalate selective emitters (Er(Ta1-xNbx)O4 (0≤x≤0.2)) matching GaSb battery were prepared by high-temperature solid-state reaction and pressureless sintering method. The as-prepared Er(Ta1-xNbx)O4 (0≤x≤0.2) ceramics exhibit high emissivity (49%-93%) in the selective band (1.40-1.60 μm), high spectral efficiency (59.46%-62.12%) and excellent high-temperature stability at 1400 ℃. On the one hand, doping Nb5+ into the B-site changes the crystal local structure symmetry around Er3+, which promotes the f-f transition of Er3+ and enhances the selective emission performance. On the other hand, doping Nb5+ ions into the B-site can alter the band gap and oxygen vacancy concentration to suppress non-selective emissivity. Increasing the selective emissivity and reducing the non-selective emissivity is beneficial for improving the spectral efficiency of selective emitters. Hence, the selective emissivity and spectral efficiency of Er(Ta1-xNbx)O4 (0≤x≤0.2) can be effectively enhanced through compositional design, providing a new strategy for developing selective emitter materials for RTPV applications.
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- Titre Crossref
- A potential thermophotovoltaic emitter Er(Ta <sub>1− <i>x</i> </sub>Nb <sub> <i>x</i> </sub>)O <sub>4</sub> (0 ≤ <i>x</i> ≤ 0.2) with excellent selective emission performance
- Date Crossref
- 01/05/2025
- Éditeur
- Tsinghua University Press
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Xiamen Institute of Rare-earth Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Fujian Institute of Research on the Structure of Matter pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Zhengzhou University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ji Hua Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Jiangxi University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Fujian Province Joint Innovation Key Laboratory of Fuel and Materials in Clean Nuclear Energy System pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Xiamen Key Laboratory of Rare Earth Photoelectric Functional Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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College of Rare Earths pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Xiamen Institute of Rare-earth Materials, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter et Zhengzhou University, avec 7 autres affiliations.
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