AbstractConcentrating solar power i

Abstract

Concentrating solar power is becoming an increasingly important part of the renewable energy portfolio. However, further cost reduction is desired to make CSP competitive with traditional energy technologies. Higher operating temperature is considered an attractive avenue leading to higher power conversion efficiency and lower cost, but tremendous technical challenges exist with higher temperature operation of CSP, with one of the main issues being the lack of a high-performance solar absorbing material that is durable at 750 °C or above. In this work, a black oxide material, made of cobalt oxide nanoparticles, is synthesized and utilized as a high-temperature solar absorbing material. The nanoparticles are embedded in a dielectric matrix through a scalable spray coating process. The top layer of the coating is further improved with light-trapping structures using sacrificial fillers introduced from the same coating process. After the surface modification of cobalt oxide coating, we achieved a high thermal efficiency of 88.2%. More importantly, the coating shows no degradation after 1000-h annealing at 750 °C in air, while the existing commercial light absorbing coating was reported to degrade by long-term exposure at high temperature. Our findings suggest that the materials and processes developed here are promising for solar absorbing coating for future high-temperature CSP systems.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อConcentrating พลังงานแสงอาทิตย์จะกลายเป็น ส่วนสำคัญมากของวงจรพลังงานทดแทน อย่างไรก็ตาม เพิ่มเติมลดต้นทุนจะต้องทำ CSP แข่งขันกับเทคโนโลยีพลังงานดั้งเดิม อุณหภูมิสูงถือว่าอเวนิวน่าสนใจที่นำไปสู่ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงขึ้นและต้นทุนต่ำ แต่ความท้าทายทางเทคนิคอย่างมากอยู่กับการทำงานอุณหภูมิสูงของ CSP กับหนึ่งในปัญหาหลักที่กำลังขาดการประสิทธิภาพสูงแสงดูดซับวัสดุที่ทนทาน ที่ 750 ° C หรือสูงกว่า ในงานนี้ ออกไซด์สีดำวัสดุ ทำโคบอลต์ออกไซด์ขนาดนาโนเมตรซึ่ง จะสังเคราะห์ และใช้เป็นเป็นวัสดุดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์อุณหภูมิสูง เก็บกักฝังอยู่ในเมทริกซ์เป็นฉนวนผ่านกระบวนเคลือบสเปรย์ปรับสเกล ชั้นบนสุดของเคลือบเป็นการปรับปรุงเพิ่มเติมกับดักไฟโครงสร้างใช้ fillers บูชาแนะนำจากกระบวนการเคลือบเหมือนกัน หลังจากการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของเคลือบออกไซด์ของโคบอลต์ เราได้ประสิทธิภาพความร้อนสูง 88.2% ที่สำคัญ การเคลือบแสดงมีรายงานการไม่ย่อยสลายหลังจากการอบเหนียว 1000 h ที่ 750 ° C ในอากาศ ในขณะที่แสงพาณิชย์อยู่ดูดเคลือบตามระยะยาวที่อุณหภูมิสูง ผลการวิจัยของเราแนะนำว่า วัสดุและกระบวนพัฒนานี่เป็นสัญญาสำหรับเคลือบผิวดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับระบบ CSP ที่อุณหภูมิสูงในอนาคต

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อมุ่งเน้นพลังงานแสงอาทิตย์จะกลายเป็นส่วนสำคัญมากขึ้นของพอร์ตการลงทุนพลังงานทดแทน อย่างไรก็ตามการลดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเป็นที่ต้องการเพื่อให้สามารถแข่งขันกับซีเอสพีเทคโนโลยีพลังงานแบบดั้งเดิม อุณหภูมิในการทำงานที่สูงขึ้นถือว่าเป็นถนนที่น่าสนใจที่นำไปสู่ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานที่สูงขึ้นและค่าใช้จ่ายที่ลดลง แต่ความท้าทายทางเทคนิคอย่างมากอยู่กับการดำเนินงานที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นของซีเอสพีกับหนึ่งในประเด็นหลักที่ถูกขาดพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงดูดซับวัสดุที่มีความทนทาน 750 ° C หรือสูงกว่า ในงานนี้ซึ่งเป็นวัสดุออกไซด์สีดำทำจากอนุภาคนาโนออกไซด์โคบอลต์ถูกสังเคราะห์และใช้เป็นที่อุณหภูมิสูงวัสดุดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ อนุภาคนาโนที่ฝังอยู่ในเมทริกซ์อิเล็กทริกผ่านกระบวนการเคลือบสเปรย์ที่ปรับขนาดได้ ชั้นบนสุดของสารเคลือบผิวที่ดีขึ้นต่อไปกับโครงสร้างแสงดักโดยใช้ฟิลเลอร์เสียสละแนะนำจากกระบวนการเคลือบเดียวกัน หลังจากการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของเคลือบโคบอลต์ออกไซด์ที่เราประสบความสำเร็จในประสิทธิภาพความร้อนสูงของ 88.2% ที่สำคัญการเคลือบที่แสดงให้เห็นการย่อยสลายหลังจากหลอม 1000 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 750 ° C ในอากาศขณะที่ไฟในเชิงพาณิชย์ที่มีอยู่ในการดูดซับสารเคลือบผิวที่มีรายงานว่าจะลดลงจากการสัมผัสระยะยาวที่อุณหภูมิสูง ผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าวัสดุและกระบวนการพัฒนาที่นี่มีแนวโน้มสำหรับเคลือบดูดซับแสงอาทิตย์สำหรับอุณหภูมิสูงในอนาคตระบบ CSP

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม

จดจ่อพลังงานแสงอาทิตย์เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญมากขึ้นของการลงทุนพลังงานทดแทน อย่างไรก็ตาม การลดต้นทุนเพิ่มเติมที่ต้องการให้ CSP แข่งขันกับเทคโนโลยีพลังงานแบบดั้งเดิม อุณหภูมิสูงสูงกว่าถือว่ามีเสน่ห์ถนนที่นำไปสู่การแปลงพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและต้นทุนที่สูงกว่าแต่ความท้าทายทางเทคนิคมหาศาล มีการดำเนินงานอุณหภูมิที่สูงขึ้นของ CSP , กับหนึ่งในประเด็นหลักของการขาดประสิทธิภาพสูง ดูดซับแสงอาทิตย์วัสดุที่ทนทานที่ 750 องศา C ขึ้นไป ในงานนี้ เป็นวัสดุรมดำ ทำให้อนุภาคโคบอลต์ออกไซด์ที่อุณหภูมิสูง และใช้เป็นวัสดุดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ .อนุภาคที่ฝังอยู่ในเมทริกซ์ระบบพ่นเคลือบฉนวน ผ่านกระบวนการ ชั้นบนสุดของผิวเคลือบจะปรับปรุงเพิ่มเติมด้วยแสงดักโครงสร้างโดยใช้สารจากกระบวนการเคลือบแนะนำไว้เหมือนกัน หลังจากการปรับผิวของโคบอลต์ออกไซด์เคลือบ เราได้ให้ประสิทธิภาพทางความร้อนสูงของตลาด ) ที่สำคัญเคลือบจะไม่มีการย่อยสลาย หลังจาก 1000-h อบอ่อนที่อุณหภูมิ 750 องศาองศาเซลเซียส ในอากาศ ในขณะที่แสงเชิงพาณิชย์ที่มีอยู่กับเคลือบรายงานลดลง ด้วยสัมผัสระยะยาวที่อุณหภูมิสูง ผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าวัสดุและกระบวนการพัฒนาที่นี่เป็นสัญญาเพื่อดูดซับแสงอาทิตย์ระบบ CSP เคลือบอุณหภูมิสูงในอนาคต