كشف الباحثون النقاب عن خلية حرارية ضوئية جديدة (TPV) تقوم بتحويل الحرارة إلى كهرباء بكفاءة تزيد عن 40٪ ، وأداء يكاد يكون مساويًا لمحطات التوربينات البخارية التقليدية. تتمتع الخلايا بإمكانية استخدامها في “البطاريات الحرارية” على نطاق الشبكة ، لتوليد طاقة موثوقة بدون أجزاء متحركة. تعمل الخلايا الحرارية الكهروضوئية عن طريق تسخين المواد شبه الموصلة بدرجة كافية لزيادة طاقة الفوتونات بشكل كبير. في الطاقات العالية الكافية ، يمكن لهذه الصور أن تدفع إلكترونًا عبر “فجوة الحزمة” للمادة ، لتوليد الكهرباء ، وحتى الآن حققت خلايا TPV كفاءة 32 بالمائة فقط لأنها تعمل في درجات حرارة منخفضة. في المقابل ، يستمد التصميم الجديد من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) الطاقة من مصادر الحرارة البيضاء الساخنة بين 1900 و 2400 درجة مئوية (3452 إلى 4352 درجة فهرنهايت). للقيام بذلك ، يتم استخدام سبائك معدنية “ذات فجوة الحزمة العالية” أعلى سبيكة ذات فجوة نطاق أقل قليلاً. يتم التقاط فوتونات الطاقة الأعلى من مصدر الحرارة بواسطة الطبقة ذات فجوة الحزمة الأعلى وتحويلها إلى كهرباء ، بينما تمر الفوتونات منخفضة الطاقة عبر الطبقة الأولى وتضيف إلى الجهد. تنعكس أي فوتونات تقوم بتشغيل البوب ذو الطبقتين بواسطة مرآة عائدة إلى مصدر الحرارة لتجنب إهدار الطاقة. هذه خطوة حاسمة للغاية على طريق انتشار الطاقة المتجددة وشبكة خالية تمامًا من الكربون. من خلال قياس الكفاءة باستخدام مستشعر تدفق الحرارة ، وجد الفريق أن الطاقة تختلف باختلاف درجة الحرارة. بين 1900 و 2400 درجة مئوية ، أنتج تصميم TPV الجديد الكهرباء بحوالي 40 بالمائة من الكفاءة.
قراءة الموضوع يكتشف الباحثون خلية كهروحرارية تحول 40٪ من الطاقة الحرارية إلى كهرباء
كما ورد من مصدر الخبر
