研究背景
文章总结
创新点
1. 为LSC5陶瓷设计了一种简单高效的表面重构策略。
2. 通过表面重构高吸收层，基底暴露发射率低的晶面，增强了LSC5陶瓷的光谱选择性。
3. 通过表面重构使LSC5陶瓷具有了更低的红外辐射损失，更高的光热转换工作平衡温度。
4. 表面重构后的陶瓷具备高温空气氛稳定性。
数据概览
图2. 不同工艺参数下制备样品的SEM图像 (a) LSC5-150-0. (b) LSC5-150-1. (c) LSC5-150-3. (d)LSC5-200-1. (e) LSC5-250-1. (f) LSC5-200-1-1h
图3. 不同样品在250-2500 nm波段的吸收光谱和2.5−15 μm波段的漫反射光谱.(a) LSC5、LSC5-150-0、LSC5-150-1和LSC5-150-3在250−2500 nm范围内的吸收光谱.(b) LSC5、LSC5-150-0、LSC5-150-1和 LSC5-150-3在2.5−15 μm 范围内的漫反射光谱.(c) LSC5、LSC5-200-1、LSC5-250-1和LSC5-200-1-1h在250−2500 nm范围内的吸收光谱.(d) LSC5、LSC5-200-1、LSC5-250-1和LSC5-200-1-1h在2.5−15 μm范围内的漫反射光谱.
图4. 样品的XRD图、SEM图及元素分布图.(a) LSC5、LSC5-200-1-A 和 LSC5-200-1的XRD图谱.(b) LSC5、LSC5-200-1-A和LSC5-200-1的GIXRD图谱.(c-e) LSC5、LSC5-200-1-A和LSC5-200-1的SEM图.(c1−c4)LSC5表面的元素分布图: (c1) La, (c2) Sr, (c3) Co, (c4) O.(d1−d4) LSC5-200-1-A表面的元素分布图: (d1) La, (d2) Sr, (d3) Co, (d4) O.(e1−e4) LSC5-200-1表面的元素分布图: (e1) La, (e2) Sr, (e3) Co, (e4) O。
图5. 样品的AFM三维形貌图. (a) LSC5. (b) LSC5-200-1-A. (c) LSC5-200-1.
图6. LSC5-200-1-A的AC-STEM/EDS图像. (a, b) LSC5-200-1-A的TEM图. (b1−b4) LSC5-200-1-A的La、Sr、Co和O元素分布图: (b1) La, (b2) Sr, (b3) Co, 和 (b4) O. (c−e,g) LSC5-200-1-A的AC-STEM图. (f) LSC5-200-1-A对应FFT 图.
图7. LSC5-200-1的AC-STEM/EDS图. (a, b) LSC5-200-1-A的TEM图. (b1−b4) LSC5-200-1-A的 La、Sr、Co和O元素分布图: (b1) La (b2) Sr (b3) Co (b4) O. (c−e,g) LSC5-200-1-A的AC-STEM图. (f) LSC5-200-1-A对应的FFT图.
图8. LSC5、LSC5-200-1-A和LSC5-200-1样品表面钴离子的XPS高斯拟合峰图、KPFM图像以及光学性质的第一性原理计算结果. (a−c) LSC5、LSC5-200-1-A 和 LSC5-200-1 样品表面钴离子的 XPS 高斯拟合峰图. (a) LSC5，(b) LSC5-200-1-A，(c) LSC5-200-1. (d) 不同价态钴离子的比例. (e) LSC5、LSC5-200-1-A 和 LSC5-200-1 样品的 KPFM 图. (e1) LSC5，(e2) LSC5-200-1-A，(e3) LSC5-200-1. (f) 基于第一性原理计算的不同锶掺杂水平下的光学性质结果. (g) 基于第一性原理计算的不同晶面的光学性质结果.
图9. LSC5、LSC5-200-1-A和LSC5-200-1样品表面钴离子的XPS高斯拟合峰图、KPFM图像以及光学性质的第一性原理计算结果.
图10. LSC5、LSC5-200-1-A和LSC5-200-1样品表面钴离子的XPS高斯拟合峰图、KPFM图像以及光学性质的第一性原理计算结果. (a) LSC5、LSC5-200-1和SiC的太阳能-热能转换平衡温度. (b) LSC5、LSC5-200-1和SiC在不同温度下的红外热成像图. (c) LSC5-200-1在热处理前后的250−2500 nm吸收光谱. (d) LSC5-200-1在热处理前后的2.5−15 μm漫反射光谱.
