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题名一种利用光子化学势增强被动辐射冷却的理论模型
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作者
张学志
李炜
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机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所微纳光子学与材料国际实验室
中国科学院大学
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出处
《发光学报》
北大核心
2025年第6期1129-1138,共10页
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基金
国家自然科学基金(62134009,62121005)。
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文摘
被动辐射冷却技术因其在能源节约和环境调节方面的潜力而受到广泛关注。然而,该技术的冷却能力受到普朗克定律的固有限制。近期研究表明,正光子化学势具有提升理论辐射功率密度的潜力,但这一过程需要能量输入。本研究提出了一种集成热机和热辐射二极管(TRD)的理论模型,该模型能够被动地实现正光子化学势,从而在理论上增强辐射冷却功率密度。研究结果表明,TRD与热电发电机(TEG)的耦合系统可有效提升冷却功率。计算显示,当卡诺热机热端和冷端温度分别为300 K和280 K时,TRD-卡诺热机耦合系统有达到606.3 W/m^(2)辐射功率密度峰值的潜力。该峰值辐射功率密度有潜力超过300 K下的理想黑体辐射功率密度459 W/m^(2)。本研究通过理论计算表明,TRD与热机的协同效应为增强辐射冷却性能提供了一种新途径。
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关键词
光子化学势
热辐射二极管
电致发光冷却
被动辐射冷却
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Keywords
photon chemical potential
thermoradiative diodes
electroluminescence cooling
passive radiative cooling
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分类号
O432.1
[机械工程—光学工程]
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