System TPV wykorzystuje promieniowanie cieplne z różnych źródeł ciepła , takich jak spalanie paliw, przemysłowe ciepło odpadowe, skoncentrowana energia słoneczna lub energia jądrowa, i przekształca je w energię elektryczną. System termofotowoltaiczny (TPV) to dobre rozwiązanie, aby spełnić wymagania zerowej emisji netto. Ogniwo termofotowoltaiczne jest najważniejszym elementem systemu TPV. Przekształca ono promieniowanie fotonowe w energię elektryczną.
Ponadto niezwykła elastyczność przetwarzania różnych źródeł energii cieplnej, w tym energii słonecznej, jądrowej, spalania chemicznego i ciepła odpadowego, w energię elektryczną o dużej gęstości, znacznie rozszerza zakres zastosowań generatorów TPV, od skali mikro do dużej.
System TPV charakteryzuje się dłuższym czasem działania i niższą temperaturą grzania grzejnika w porównaniu do systemu fotowoltaicznego.
System TPV składa się z czterech zasadniczych komponentów:
- Generator spalania paliwa, który wytwarza energię cieplną
- Grzejnik, który przetwarza tę energię cieplną na określone widmo emisyjne
- Filtr precyzyjnie dopasowujący widmo emisyjne do ogniwa TPV
- Ogniwo TPV, które efektywnie zamienia promieniowanie fotonowe na energię elektryczną
Zobacz także : Energia słoneczna termiczna a fotowoltaika – przegląd
Zasada działania systemu termofotowoltaicznego
Ogniwa termofotowoltaiczne wykorzystują energię promieniowania z generatora i przekształcają ją w energię elektryczną za pomocą układu TPV. Generator prądu pobiera energię z różnych źródeł ciepła i przekazuje ją do grzejnika, co powoduje pewne straty ciepła.
Następnym krokiem jest wytworzenie przez radiator mocy promieniowania, która jest następnie kierowana w stronę ogniw fotowoltaicznych przez filtr. Filtr ten służy do zawężania pasma emisji pochodzącego z radiatora.
Energia promieniowana emitowana przez radiator powinna przewyższać przerwę energetyczną ogniw fotowoltaicznych pod względem mocy. Jednak fotony o energii niższej niż przerwa energetyczna ogniw fotowoltaicznych będą powodować straty. Celem odzyskiwania tych fotonów jest utrzymanie ciepła i zmniejszenie źródła ciepła przy pożądanej temperaturze radiatora. Konwersja sygnałów optycznych na sygnały elektryczne służy do pomiaru mocy wyjściowej ogniw fotowoltaicznych.
Przeczytaj także : Czym jest fotowoltaika skoncentrowana?
