Los generadores de células termofotovoltaicas (TPV) utilizan el efecto fotovoltaico para transformar el calor en electricidad, Conexión fluida con diversas fuentes de calor, como flujos de calor residual de alta temperatura, electricidad renovable variable, combustibles y sistemas termosolares de concentración. En la TPV, la emisión radiante se dirige hacia la celda fotovoltaica del lado frío, lo que facilita la transferencia de calor al emisor térmico. Estrategias como reflejar o suprimir la radiación térmica de baja energía (fuera de banda) reducen la entrada de calor, mientras que la absorción de fotones de alta energía (dentro de banda) en la celda genera pares electrón-hueco.
Este proceso de conversión ofrece una opción de generación de energía silenciosa cerca del punto de consumo, lo que presenta ventajas sobre los generadores convencionales y los ciclos de energía tradicionales. La innovadora tecnología no solo... Permite la utilización de calor de baja calidad, Anteriormente considerada un residuo, se utiliza para la calefacción de espacios, pero también facilita la producción de agua caliente sanitaria. La innovadora célula termofotovoltaica, un novedoso tipo de célula solar que convierte la energía térmica en energía eléctrica, tiene el potencial de revolucionar la generación de electricidad al mejorar la eficiencia y el respeto al medio ambiente.
¿Cuáles son los materiales utilizados en las celdas TPV?
Las células TPV con bandas estrechas incluyen Antimonuro de galio (GaSb), arseniuro de galio e indio (InGaAs)y varios otros materiales como el germanio (Ge) y el arseniuro de indio (InAs). También incluyen el antimonuro de arseniuro de indio y galio (InGaAsSb), el fosfuro de arseniuro de indio y antimonuro (InAsSbP) y el fosfuro de arseniuro de indio y galio (InGaAsSbP).
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¿Cómo funcionan las células TPV?
A diferencia de los sistemas solares fotovoltaicos, los sistemas termofotovoltaicos (TPV) pueden funcionar durante períodos prolongados a una temperatura de calefacción del radiador más baja. Este sistema, compuesto por cuatro componentes esenciales, incluye
- un generador que produce energía térmica mediante la combustión de combustible,
- Un radiador que convierte la energía térmica en espectro de emisión,
- un filtro que alinea el espectro de emisión con una celda TPV, y
- La célula TPV convierte la radiación de fotones en energía eléctrica.
Se ha analizado exhaustivamente el rendimiento de cada componente, con especial atención a la celda TPV, el elemento crítico que convierte directamente la radiación de fotones en electricidad. La célula TPV funciona absorbiendo calor y transformándolo en luz., que luego se convierte en energía eléctrica. Este proceso es similar al de una célula solar convencional, pero resulta más eficiente que las células solares tradicionales que convierten directamente la luz solar en electricidad. Cabe destacar que la eficiencia de una célula termofotovoltaica depende de la temperatura de la fuente de calor; a temperaturas más altas, mayor eficiencia.
Ver también: ¿Qué es un sistema térmico de energía solar de concentración?
¿Cuáles son los usos de las células TPV?
Las células termofotovoltaicas presentan una variedad de aplicaciones:
1. Plantas de energía
Estas celdas son una opción atractiva para la generación de energía en centrales eléctricas, capaces de convertir electricidad de cualquier fuente de calor.
2. Automóviles
Las células termofotovoltaicas, al proporcionar una fuente de energía, tienen el potencial de mejorar la eficiencia y el respeto al medio ambiente de los vehículos eléctricos.
3. Nave espacial
La aplicación incluye naves espaciales donde las células termofotovoltaicas podrían generar electricidad, reduciendo la dependencia de los recursos de la Tierra.
4. Electrónica portátil
Las células termofotovoltaicas tienen el potencial de alimentar dispositivos electrónicos portátiles como computadoras portátiles y teléfonos celulares.
5. Sellos automotrices e industriales
Los sellos automotrices y de tuberías, especialmente en entornos que requieren resistencia térmica de hasta 120 grados Celsius, son ejemplos de aplicaciones. Los TPV con valores de dureza Shore que van desde 45A hasta 45D son... Muy adecuado para aplicaciones automotrices debajo del capó que requieren una mejor resistencia a la temperatura y al aceite.
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