来自麻省理工学院和美国国家可再生能源实验室(nrel)的研究团队已成功开发并展示了一种(tpv)电池,它能够比传统的蒸汽涡轮机更有效地将热量转化为电能。
热光伏 (tpv) 主要通过光伏效应将红外波长的光转换为电能,并且可以实现能量存储 和转换的方法。
世界上 90% 的电力是由天然气、煤炭和集中的等热源产生的。一个世纪以来,将这些热能转换为电能主要依靠蒸汽涡轮机。
平均而言,蒸汽涡轮机只能可靠地将热源的大约 35% 转化为电能。即使是有史以来最高效的热机,其最高效率也在 60% 左右。更糟糕的是,蒸汽涡轮机依赖于必须在一定温度阈值下运行的活动部件。
而这种新的设计旨在从更高温度的源头捕获更高能量的光子,这要归功于它使用了更高的带隙材料和多个结。在 1900 摄氏度和 2400 摄氏度之间的测试中,新的 tpv 电池保持了约 40% 的效率。早期的 tpv 电池平均效率约为 20%,此前效率最高的记录为32%。
麻省理工学院机械工程系 robert n. noyce 职业发展教授、该项目的研究人员之一 asegun henry 说:“热是证明热电池是一个可行概念的最后关键步骤。这是推广可再生能源和实现完全去碳化电网道路上的绝对关键一步”。