Efficienza termica fotovoltaica del 40 percento! Gli scienziati hanno sviluppato una nuova cella fotovoltaica termica!
May 30, 2022
Un team di ricerca del MIT e del National Renewable Energy Laboratory (NREL) ha sviluppato e dimostrato con successo una cella termofotovoltaica (TPV) in grado di convertire il calore in elettricità in modo più efficiente rispetto alle tradizionali turbine a vapore.
Il termofotovoltaico (TPV) converte la luce a lunghezze d'onda dell'infrarosso in elettricità principalmente attraverso l'effetto fotovoltaico e può realizzare un metodo di accumulo e conversione dell'energia.
Il 90 per cento dell'elettricità mondiale è generata da fonti di calore come gas naturale, carbone e energia solare concentrata. Per un secolo, la conversione di questa energia termica in energia elettrica si è affidata principalmente alle turbine a vapore.
In media, le turbine a vapore possono convertire in modo affidabile solo circa il 35% della loro fonte di calore in elettricità. Anche il motore termico più efficiente mai costruito ha un'efficienza di picco di circa il 60 percento. A peggiorare le cose, le turbine a vapore si basano su parti mobili che devono funzionare a determinate soglie di temperatura.
E questo nuovo design è progettato per catturare fotoni a più alta energia da sorgenti a temperatura più elevata, grazie all'uso di materiali con bandgap più elevato e giunzioni multiple. Nei test tra 1900 gradi Celsius e 2400 gradi Celsius, le nuove celle TPV hanno mantenuto un'efficienza di circa il 40%. Le prime celle TPV avevano un'efficienza media di circa il 20%, con il record precedente per la massima efficienza al 32%.
Asegun Henry, il professore di sviluppo professionale di Robert N. Noyce presso il Dipartimento di ingegneria meccanica del MIT e uno dei ricercatori del progetto, ha dichiarato: "Le celle fotovoltaiche termiche sono l'ultimo passaggio critico per dimostrare che le batterie termiche sono un concetto praticabile. Un concetto assolutamente critico intraprendere la strada per la completa decarbonizzazione della rete".
