Термофотоэлектрическая (ТФЭ) система использует тепловое излучение от различных источников тепла , таких как сжигание топлива, промышленные отходы, концентрированная солнечная или ядерная энергия, и преобразует его в электричество. Термофотоэлектрическая (ТФЭ) система является хорошим вариантом для достижения целей по нулевым выбросам углерода. Термофотоэлектрическая ячейка — наиболее важная часть ТФЭ системы. Она преобразует фотонное излучение в электричество.
Кроме того, исключительная гибкость преобразования различных источников тепловой энергии, включая солнечную, ядерную, химическую и отходящую, в высокую плотность электроэнергии, значительно расширяет диапазон применения ТФЭ-генераторов, охватывая как микромасштабы, так и крупномасштабные установки.
По сравнению с солнечной фотоэлектрической системой, система TPV имеет более длительное время работы и функционирует при более низкой температуре нагрева радиатора .
Система TPV состоит из четырех основных компонентов:
- Генератор сжигания топлива, вырабатывающий тепловую энергию
- Радиатор, преобразующий эту тепловую энергию в определенный спектр излучения.
- Фильтр, который точно выравнивает спектр излучения с ячейкой TPV
- Ячейка TPV, которая эффективно преобразует фотонное излучение в электрическую энергию
См. также : Солнечные тепловые и фотоэлектрические системы – обзор.
Принцип работы термофотоэлектрической системы
Термофотоэлектрические элементы используют энергию излучения от генератора и преобразуют её в электрическую энергию с помощью ТФЭ-системы. Генератор энергии использует энергию от различных источников тепла и передаёт её радиатору, что приводит к некоторым потерям тепла.
Следующий шаг включает в себя радиатор, генерирующий лучистую мощность, которая затем направляется к фотоэлементам через фильтр. Этот фильтр служит для сужения полосы излучения, исходящей от радиатора.
Излучаемая радиатором энергия должна превышать ширину запрещенной зоны фотоэлектрических элементов по мощности. Однако любые фотоны с энергией ниже ширины запрещенной зоны фотоэлектрических элементов будут вызывать потери. Цель рекуперации этих фотонов — поддержание тепла и снижение температуры источника тепла до желаемой температуры радиатора. Для измерения выходной мощности фотоэлектрических элементов используется преобразование оптических сигналов в электрические.
Читайте также : Что такое концентрированная фотовольтаика?
