TPV-systemet utnyttjar värmestrålning från olika värmekällor , såsom bränsleförbränning, industriell spillvärme, koncentrerad solenergi eller kärnenergi, och omvandlar den till elektricitet. Ett termofotovoltaiskt system (TPV) är ett bra alternativ för att uppfylla kraven på nettonollutsläpp. Den termofotovoltaiska cellen är den viktigaste delen av TPV-systemet. Den omvandlar fotonstrålning till elektricitet.
Dessutom utökar den anmärkningsvärda flexibiliteten att konvertera olika värmeenergikällor, inklusive solenergi, kärnkraft, kemisk förbränning och spillvärme, till en hög elektrisk effekttäthet, avsevärt utbudet av applikationer för TPV-generatorer, från mikroskala till storskalig.
Ett TPV-system har en längre drifttid och arbetar vid en lägre radiatortemperatur jämfört med ett solcellssystem.
TPV-systemet består av fyra väsentliga komponenter:
- En bränsleförbränningsgenerator som producerar värmeenergi
- En radiator som omvandlar denna värmeenergi till ett specifikt emissionsspektrum
- Ett filter som exakt anpassar emissionsspektrumet med en TPV-cell
- En TPV-cell som effektivt omvandlar fotonstrålning till elektrisk energi
Se även : Solvärme kontra fotovoltaisk – en översikt
Arbetsprincipen för termofotovoltaiskt system
De termofotovoltaiska cellerna utnyttjar strålningsenergin från en generator och omvandlar den till elektrisk energi via ett solcellssystem (TPV). Generatorn utnyttjar energi från olika värmekällor och överför den till radiatorn, vilket resulterar i en viss värmeförlust.
Nästa steg innebär att radiatorn genererar strålningseffekt som sedan riktas mot PV-cellerna genom filtret. Detta filter tjänar till att minska emissionsbandet som kommer från kylaren.
Den utstrålade energin som avges från radiatorn bör överstiga bandgapet för PV-celler i termer av effekt. Fotoner med lägre energi än bandgapet för PV-celler kommer dock att orsaka förluster. Syftet med att återvinna dessa fotoner är att bibehålla värmen och minska värmekällan vid önskad radiatortemperatur. Omvandling av optiska signaler till elektriska signaler används för att mäta utgångseffekten från PV-celler.
Läs också : Vad är koncentrerad solenergi?
