Термофотогальваника откроет новый путь использования солнечной энергии
Новое воплощение в далеком прошлом известной технологии — твердотельная термофотогальваника (ThermoPhotoVoltaics, TPV) — предоставит высокоэффективную альтернативу прямому преобразованию тепла от нагретого концентрированным солнечным излучением носителя в электричество.
Эти компьютерного моделирования, представленные сотрудниками Технологического университета Джорджии (Georgia Tech) в издании Energy Environmental Science, говорят о том, что высокотемпературное TPV-преобразование, в котором употребляется ИК-излучение от тёплых поверхностей, в один раз сможет соперничать с турбинными совокупностями комбинированного цикла.
TPV по принципу работы напоминает обширно употребляющиеся солнечные батареи, лишь в электричество преобразуются фотоны не видимого, а инфракрасного диапазона. В научных кругах бытует вывод, что эффективность преобразования для TPV не может быть больше 20% — это ниже, чем у вторых тепловых двигателей. Но Асеган Генри (Asegun Henry) из Georgia Tech считает, что такие оценки не хватает корректны, поскольку не включают в рассмотрение всей совокупности доставки тепла.
«Мы верим, что имеется метод сделать такие TPV-элементы на порядок величины дешевле, чем турбины, преобразующие тепловую энергию в электричество», — заявил он.
Генри уверен в том, что в комбинации с концентрированным солнечным освещением и жидкометаллическим (на базе металлургического кремния либо кремний-алюминиевого сплава) теплоаккумулятором с рабочей температурой около 1300 °C эффективность совокупности TPV может быть около 65%, но достижение данной цели потребует долговременных изучений.
Ценовое преимущество теплового хранения энергии (Thermal Energy Storage, TES) по сравнению с электрохимическим, его высокая двусторонняя эффективность и весьма продолжительное время эксплуатации сделают совокупность TPV/TES привлекательной для аккумуляции и преобразования энергии в инфраструктуре бытового электроснабжения.
