來自麻省理工學(xué)院和美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的研究團(tuán)隊(duì)已成功開發(fā)并展示了一種熱光伏（TPV）電池，它能夠比傳統(tǒng)的蒸汽渦輪機(jī)更有效地將熱量轉(zhuǎn)化為電能。
熱光伏 (TPV) 主要通過光伏效應(yīng)將紅外波長的光轉(zhuǎn)換為電能，并且可以實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ) 和轉(zhuǎn)換的方法。
世界上 90% 的電力是由天然氣、煤炭和集中的太陽能等熱源產(chǎn)生的。一個(gè)世紀(jì)以來，將這些熱能轉(zhuǎn)換為電能主要依靠蒸汽渦輪機(jī)。
平均而言，蒸汽渦輪機(jī)只能可靠地將熱源的大約 35% 轉(zhuǎn)化為電能。即使是有史以來最高效的熱機(jī)，其最高效率也在 60% 左右。更糟糕的是，蒸汽渦輪機(jī)依賴于必須在一定溫度閾值下運(yùn)行的活動(dòng)部件。
而這種新的設(shè)計(jì)旨在從更高溫度的源頭捕獲更高能量的光子，這要?dú)w功于它使用了更高的帶隙材料和多個(gè)結(jié)。在 1900 攝氏度和 2400 攝氏度之間的測試中，新的 TPV 電池保持了約 40% 的效率。
早期的 TPV 電池平均效率約為 20%，此前效率最高的記錄為32%。麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系 Robert N. Noyce 職業(yè)發(fā)展教授、該項(xiàng)目的研究人員之一 Asegun Henry 說：“熱光伏電池是證明熱電池是一個(gè)可行概念的最后關(guān)鍵步驟。這是推廣可再生能源和實(shí)現(xiàn)完全去碳化電網(wǎng)道路上的絕對關(guān)鍵一步”。
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