Топлинна фотоволтаична ефективност от 40 процента! Учени разработиха нова термична фотоволтаична клетка!

Изследователски екип от MIT и Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL) успешно разработи и демонстрира термофотоволтаична (TPV) клетка, способна да преобразува топлината в електричество по-ефективно от конвенционалните парни турбини.

Термофотоволтаикът (TPV) преобразува светлината на инфрачервени дължини на вълната в електричество главно чрез фотоволтаичния ефект и може да реализира метод за съхранение и преобразуване на енергия.

90 процента от електричеството в света се генерира от източници на топлина като природен газ, въглища и концентрирана слънчева енергия. В продължение на век преобразуването на тази топлинна енергия в електричество е разчитано предимно на парни турбини.

Средно парните турбини могат надеждно да преобразуват само около 35 процента от източника на топлина в електричество. Дори и най-ефективният топлинен двигател, създаван някога, има пикова ефективност от около 60 процента. За да влошат нещата, парните турбини разчитат на движещи се части, които трябва да работят при определени температурни прагове.

И този нов дизайн е проектиран да улавя фотони с по-висока енергия от източници с по-висока температура, благодарение на използването на материали с по-голяма ширина на лентата и множество връзки. При тестове между 1900 градуса по Целзий и 2400 градуса по Целзий, новите TPV клетки поддържат около 40 процента ефективност. Ранните TPV клетки имат средна ефективност от около 20 процента, като предишният рекорд за най-висока ефективност е 32 процента.

Асегун Хенри, професор по кариерно развитие на Робърт Н. Нойс в катедрата по машинно инженерство на Масачузетския технологичен институт и един от изследователите по проекта, каза: „Термичните фотоволтаични клетки са последната критична стъпка в доказването, че термичните батерии са жизнеспособна концепция. Абсолютно критична стъпете по пътя към пълно декарбонизиране на мрежата."