TPV-järjestelmä valjastaa eri lämmönlähteistä , kuten polttoaineiden palamisesta, teollisuuden hukkalämmöstä, keskitetystä aurinkoenergiasta tai ydinenergiasta, tulevaa lämpösäteilyä ja muuntaa ne sähköksi. Lämpöfotovoltainen (TPV) järjestelmä on hyvä vaihtoehto nettonollapäästövaatimusten täyttämiseksi. Lämpöfotovoltainen kenno on TPV-järjestelmän tärkein osa. Se muuntaa fotonisäteilyä sähköksi.
Lisäksi erilaisten lämpöenergialähteiden, mukaan lukien aurinko-, ydin-, kemiallinen poltto ja hukkalämpö, muuntamisen huomattava joustavuus suureksi sähkötehotiheydeksi laajentaa huomattavasti TPV-generaattoreiden sovellusaluetta mikromittakaavasta suuriin.
TPV-järjestelmällä on pidempi käyttöaika ja se toimii alhaisemmalla patterilämmityslämpötilalla verrattuna aurinkosähköjärjestelmään.
TPV-järjestelmä koostuu neljästä olennaisesta osasta:
- Polttoaineen polttogeneraattori, joka tuottaa lämpöenergiaa
- Patteri, joka muuttaa tämän lämpöenergian tietyksi emissiospektriksi
- Suodatin, joka kohdistaa emissiospektrin tarkasti TPV-kennoon
- TPV-kenno, joka muuntaa fotonisäteilyn tehokkaasti sähköenergiaksi
Katso myös : Aurinkolämpö vs. aurinkosähkö – yleiskatsaus
Termosähköjärjestelmän toimintaperiaate
Lämpöfotovoltaiset kennot valjastavat generaattorin säteilyenergian ja muuntavat sen sähköenergiaksi lämpösähköjärjestelmän avulla. Generaattori valjastaa energiaa eri lämmönlähteistä ja siirtää sen patteriin, mikä johtaa jonkin verran lämpöhäviöön.
Seuraavassa vaiheessa säteilijä tuottaa säteilytehoa, joka sitten ohjataan suodattimen läpi aurinkokennoihin. Tämän suodattimen tarkoituksena on kaventaa jäähdyttimestä peräisin olevaa päästöaluetta.
Säteilijän lähettämän säteilyenergian tulisi ylittää aurinkokennojen energia-aukko tehon suhteen. Kuitenkin kaikki fotonit, joiden energia on pienempi kuin aurinkokennojen energia-aukko, aiheuttavat häviöitä. Näiden fotonien talteenoton tarkoituksena on ylläpitää lämpöä ja vähentää lämmönlähdettä halutussa patterin lämpötilassa. Optisten signaalien muuntamista sähköisiksi signaaleiksi käytetään aurinkokennojen lähtötehon mittaamiseen.
Lue myös : Mitä on väkevä aurinkosähkö?
