Hiệu suất quang điện là 40 phần trăm! Các nhà khoa học đã phát triển một tế bào quang điện nhiệt mới!

Một nhóm nghiên cứu từ MIT và Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) đã phát triển và chứng minh thành công một tế bào nhiệt điện (TPV) có khả năng chuyển đổi nhiệt thành điện năng hiệu quả hơn so với tuabin hơi nước thông thường.

Thermophotovoltaic (TPV) chuyển đổi ánh sáng ở bước sóng hồng ngoại thành điện năng chủ yếu thông qua hiệu ứng quang điện và có thể thực hiện một phương pháp lưu trữ và chuyển đổi năng lượng.

90% lượng điện trên thế giới được tạo ra từ các nguồn nhiệt như khí đốt tự nhiên, than đá và năng lượng mặt trời tập trung. Trong một thế kỷ, việc chuyển đổi nhiệt năng thành điện năng này chủ yếu dựa vào các tuabin hơi nước.

Trung bình, tuabin hơi nước chỉ có thể chuyển đổi một cách đáng tin cậy khoảng 35% nguồn nhiệt của chúng thành điện năng. Ngay cả động cơ nhiệt hiệu quả nhất từng được chế tạo cũng có hiệu suất tối đa khoảng 60%. Để làm cho vấn đề tồi tệ hơn, tuabin hơi nước dựa vào các bộ phận chuyển động phải hoạt động ở ngưỡng nhiệt độ nhất định.

Và thiết kế mới này được thiết kế để thu các photon năng lượng cao hơn từ các nguồn nhiệt độ cao hơn, nhờ vào việc sử dụng vật liệu dải tần cao hơn và nhiều điểm nối. Trong các thử nghiệm từ 1900 độ C đến 2400 độ C, các tế bào TPV mới duy trì hiệu suất khoảng 40%. Các tế bào TPV ban đầu đạt hiệu suất trung bình khoảng 20 phần trăm, với kỷ lục trước đó cho hiệu suất cao nhất là 32 phần trăm.

Asegun Henry, Giáo sư Phát triển Sự nghiệp Robert N. Noyce tại Khoa Cơ khí của MIT và là một trong những nhà nghiên cứu của dự án, cho biết: "Tế bào quang điện nhiệt là bước quan trọng cuối cùng để chứng minh rằng pin nhiệt là một khái niệm khả thi. bước trên con đường khử cacbon hoàn toàn trên lưới điện. "