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新型熱光伏電池效率可達40% 未來有望實現(xiàn)零碳電網
發(fā)布時間：2022-04-22 07:44:08 文章來源：KE科日光伏網
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據報道，來自麻省理工學院和美國國家可再生能源實驗室（NREL）的研究團隊已成功開發(fā)并展示了一種熱光伏（TPV）電池，它能夠比傳統(tǒng)的蒸汽渦輪機更有效地將熱量轉化為電能，而且成本很低。這對未來的發(fā)電站和電網儲能都有巨大的影響。

熱光伏（TPV）主要通過光伏效應將紅外波長的光轉換為電能，并且可以實現(xiàn)能量存儲和轉換的方法。研究人員計劃將這種TPV電池整合到電網規(guī)模的熱電池中。該系統(tǒng)將從太陽能等可再生能源中吸收多余的能量，并將這些能量儲存在高度絕緣的熱石墨庫中。當需要能量時（例如陰天時），TPV電池會將熱量轉化為電能，并將能量分配給電網。

眾所周知，人類的大部分電力來自熱能，即燃燒煤炭或天然氣、核裂變、聚光太陽能，這些熱能被用來燒水及旋轉蒸汽渦輪機，從而生產電力。在過去的一個半世紀中，它作為一種成熟的、優(yōu)化良好的技術，在世界各地變得無處不在，它具有已知的優(yōu)勢和局限性。

其中一個限制就是效率。雖然一些渦輪機已經成功地將熱源60%的能量轉化為電力，但平均渦輪機的運行效率僅為35%。另一個限制是熱量，蒸汽渦輪機依賴于一些須在一定溫度閾值下運行的部件。

此次的新設計旨在從更高溫度的源頭捕獲更高能量的光子，這要歸功于它使用了更高的帶隙材料和多個結。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%。

標簽： 蒸汽渦輪機 可再生能源 麻省理工學院

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