TPVシステムは、燃料燃焼、産業廃熱、集光型太陽光、原子力エネルギーなど、さまざまな熱源からの熱放射を利用して電気に変換します。熱光起電力（TPV）システムは、ネットゼロ要件を満たすための優れた選択肢です。熱光起電力セルはTPVシステムの最も重要な部分であり、光子放射を電気に変換します。
さらに、太陽光、原子力、化学燃焼、廃熱などのさまざまな熱エネルギー源を高電力密度に変換する優れた柔軟性により、TPV ジェネレータの用途範囲がマイクロスケールから大規模まで大幅に拡大します。
TPVシステムは、太陽光発電システムと比較して、稼働時間が長く、ラジエーターの加熱温度も低い。
TPV システムは、次の 4 つの重要なコンポーネントで構成されています。
- 熱エネルギーを生成する燃料燃焼発電機
- この熱エネルギーを特定の放射スペクトルに変換するラジエーター
- TPVセルの発光スペクトルを正確に合わせるフィルター
- 光子放射を電気エネルギーに効果的に変換するTPVセル
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熱光起電力システムの動作原理
熱光起電力セルは、発電機からの放射エネルギーを利用し、 TPVシステムを通して電気エネルギーに変換します。発電機は様々な熱源からエネルギーを収集し、それをラジエーターに伝達しますが、その過程でいくらかの熱損失が発生します。
次のステップでは、ラジエーターが放射電力を生成し、それがフィルターを通して PV セルに向けられます。このフィルターは、ラジエーターから発生する放射帯域を狭める役割を果たします。
放射器から放出される放射エネルギーは、電力の面で太陽電池のバンドギャップを超える必要があります。しかし、太陽電池のバンドギャップよりもエネルギーの低い光子は損失を引き起こします。これらの光子を回収する目的は、熱を維持し、所望の放射器温度で加熱源を低減することです。光信号を電気信号に変換することは、太陽電池の出力電力を測定するために使用されます。
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