Интегрированный гибкий солнечно-термоэлектрический генератор на основе Ag2Se с фототермической интеграцией

Гибкие солнечно-термоэлектрические генераторы обладают значительным потенциалом для эффективного сбора солнечной энергии и электроснабжения носимой электроники. Однако одновременное достижение высоких фототермических и термоэлектрических характеристик в одном материале остается серьезной проблемой. В данной работе предложен полностью интегрированный солнечно-термоэлектрический генератор, в котором термоэлектрические тонкие пленки Ag2Se непосредственно используются в качестве светопоглощающего элемента в сочетании с нижним инфракрасно-отражающим слоем и поверхностным просветляющим покрытием для видимого диапазона. Такая многослойная архитектура обеспечивает селективное поглощение солнечного излучения и повышает эффективность фототермического преобразования Ag2Se до 87,6%, демонстрируя при этом хорошую применимость к другим термоэлектрическим пленкам с узкой запрещенной зоной. Полученный гибкий генератор кольцеобразной формы обеспечивает максимальную разность температур 19,6 K и плотность мощности 0,17 мкВт см−2 при облучении интенсивностью 1 солнце, а также демонстрирует стабильную пиковую выходную мощность около 1 мкВт при длительном воздействии солнечного света на открытом воздухе. Эти результаты демонстрируют эффективную стратегию разработки высокоэффективных солнечно-термоэлектрических генераторов и расширяют потенциал применения термоэлектрических тонких пленок с узкой запрещенной зоной для фототермического преобразования энергии. Продемонстрирован полностью интегрированный гибкий солнечно-термоэлектрический генератор, в котором тонкие пленки Ag2Se одновременно служат эффективными фототермическими поглотителями и термоэлектрическими генераторами. Устройство обеспечивает плотность мощности 0,17 мкВт см−2 при освещении интенсивностью 1 солнце, что обусловлено повышенной эффективностью фототермического преобразования.