Tepelná fotovoltaická účinnost 40 procent! Vědci vyvinuli nový tepelný fotovoltaický článek!
May 30, 2022
Výzkumný tým z MIT a National Renewable Energy Laboratory (NREL) úspěšně vyvinul a předvedl termofotovoltaický (TPV) článek schopný přeměňovat teplo na elektřinu efektivněji než konvenční parní turbíny.
Termofotovoltaika (TPV) přeměňuje světlo na infračervených vlnových délkách na elektřinu především prostřednictvím fotovoltaického jevu a může realizovat způsob skladování a přeměny energie.
90 procent světové elektřiny je vyráběno zdroji tepla, jako je zemní plyn, uhlí a koncentrovaná solární energie. Po celé století se přeměna této tepelné energie na elektřinu opírá především o parní turbíny.
Parní turbíny dokážou v průměru spolehlivě přeměnit na elektřinu jen asi 35 procent svého zdroje tepla. I ten nejúčinnější tepelný motor, jaký byl kdy vyroben, má maximální účinnost kolem 60 procent. Aby toho nebylo málo, parní turbíny se spoléhají na pohyblivé části, které musí pracovat při určitých teplotních prahových hodnotách.
A tento nový design je navržen tak, aby zachycoval fotony s vyšší energií ze zdrojů s vyšší teplotou, a to díky použití materiálů s vyšší bandgap a vícenásobných spojů. Při testech mezi 1900 stupni Celsia a 2400 stupni Celsia si nové TPV články udržely účinnost přibližně 40 procent. První TPV články měly průměrnou účinnost kolem 20 procent, přičemž předchozí rekord pro nejvyšší účinnost byl 32 procent.
Asegun Henry, profesor profesního rozvoje Roberta N. Noyce na katedře strojního inženýrství MIT a jeden z výzkumníků projektu, řekl: „Tepelné fotovoltaické články jsou posledním kritickým krokem při dokazování, že tepelné baterie jsou životaschopným konceptem. vykročte na cestu k úplné dekarbonizaci sítě."
