Toplotna fotovoltaična učinkovitost 40 odstotkov! Znanstveniki so razvili novo toplotno fotovoltaično celico!

Raziskovalna skupina iz MIT in Nacionalnega laboratorija za obnovljivo energijo (NREL) je uspešno razvila in dokazala termofotovoltaično (TPV) celico, ki je sposobna pretvoriti toploto v električno energijo učinkoviteje kot običajne parne turbine.

Termofotovoltaika (TPV) pretvarja svetlobo na infrardečih valovnih dolžinah v električno energijo predvsem s pomočjo fotovoltaičnega učinka in lahko uresniči metodo shranjevanja in pretvorbe energije.

90 odstotkov svetovne električne energije proizvedejo viri toplote, kot so zemeljski plin, premog in koncentrirana sončna energija. Pretvorba te toplotne energije v električno je stoletje temeljila predvsem na parnih turbinah.

V povprečju lahko parne turbine zanesljivo pretvorijo le približno 35 odstotkov svojega vira toplote v električno energijo. Tudi najučinkovitejši toplotni motor, ki so ga kdaj izdelali, ima največjo učinkovitost okoli 60 odstotkov. Kar je še huje, se parne turbine zanašajo na gibljive dele, ki morajo delovati pri določenih temperaturnih pragih.

In ta nova zasnova je zasnovana tako, da zajema fotone z višjo energijo iz virov z višjo temperaturo, zahvaljujoč uporabi materialov z večjim pasovnim razmikom in več stičišč. V testih med 1900 stopinj Celzija in 2400 stopinj Celzija so nove celice TPV ohranile približno 40-odstotno učinkovitost. Zgodnje celice TPV so imele povprečno približno 20-odstotno učinkovitost, prejšnji rekord za najvišjo učinkovitost pa je znašal 32 odstotkov.

Asegun Henry, profesor za razvoj kariere Roberta N. Noycea na oddelku za strojništvo MIT in eden od raziskovalcev na projektu, je dejal: "Termične fotovoltaične celice so zadnji kritični korak pri dokazovanju, da so termične baterije izvedljiv koncept. Absolutno kritičen stopite na pot do popolne dekarbonizacije omrežja."