Megtekintések: 0 Szerző: Site Editor Közzététel ideje: 2025-11-03 Eredet: Telek
A hőelemek és a termofotovoltaik segítségével a hőt elektromos árammá alakíthatja. Ez egy egyszerű, de okos folyamattal működik. Ha valami forró, energiát ad le. Ez az energia apró, fotonoknak nevezett csomagok formájában jön ki. A speciális sejt ezeket a fotonokat veszi fel. Ha a fotonok elegendő energiával rendelkeznek, elektronokat mozgatnak a sejtben. Ez a mozgás elektromosságot hoz létre. Az alábbi táblázat bemutatja az egyes lépéseket :
| Lépés | leírása |
|---|---|
| 1 | A forró tárgy fotonként bocsát ki hősugárzást. |
| 2 | A fotovoltaikus cella ezeket a fotonokat veszi fel, amelyek megegyeznek a leadott energiával. |
| 3 | Az elegendő energiájú fotonok elektronokat gerjesztenek a félvezető anyagában. |
| 4 | Az elektromos mező a szabad elektronokat az elektródákhoz nyomja, így elektromosság keletkezik. |
A termovoltaikus cellák a hőt elektromos árammá alakítják. Ezt úgy teszik, hogy fotonokat vesznek fel forró dolgokból. Ezek a fotonok mozgatják az elektronokat és elektromos áramot hoznak létre.
A termofotovoltaikus technológia jobban működik speciális anyagokkal. Ezek az anyagok felfogják az alacsony energiájú infravörös fotonokat. Ez teszi a technológiát jóvá számos energiarendszer számára.
A A termofotovoltaikus rendszerek fő részei a hősugárzó, a termofotovoltaikus cella, a visszaverő tükrök és a hűtőrendszer. Ezek az alkatrészek elősegítik az energia átalakítást.
A termofotovoltaikus technológia új fejlesztései hatékonyabbá tették azt. Most már több mint 41%-os hatékonysággal működik. Ez jó választássá teszi olyan gyárak és távoli helyekre, ahol áramra van szükség.
A termovoltaikus rendszerek sokféleképpen használhatók. Hozzájárulnak az energiamegtakarításhoz a hulladékhő felhasználásával, a hordozható energia előállításával, és még az űrmissziók energiaellátásával is. Ez segít az energiamegtakarításban és a fenntarthatóbb működésben.
A termovoltaikus sejtek segítenek hőt elektromos árammá alakítani . Ezt úgy teszik, hogy valami melegből vesznek fel energiát. A forró tárgy elektromágneses sugárzást bocsát ki. A sejt felfogja ezt a sugárzást. A sejt belsejében egy félvezető mozgatja az elektronokat. Amikor az elektronok mozognak, elektromos áramot bocsátanak ki. Ezt akkor láthatja, amikor egy termovoltaikus cella hőforrás közelében van, és elkezd áramot termelni.
A termovoltaikus cellák a fotovoltaikus hatás . Ez a hatás akkor következik be, amikor elektromágneses sugárzás ér egy félvezetőt. Az elektronokat mozgatja a sejt belsejében. A sejt összegyűjti ezeket a mozgó elektronokat, és kiküldi egy áramkörbe. Ez áramot ad. A fő cél a hő elektromos árammá alakítása egyszerű és hatékony módon.
A termofotovoltaikus technológia termovoltaikus cellákra épül. Speciális fotovoltaikus cellákat használ, amelyek többféle energiát képesek felfogni. Ezek a sejtek jók az alacsonyabb energiájú infravörös fotonok felfogásában. Fejlett félvezető anyagokat használnak bizonyos sávszélességgel. A bandgap segít a sejtnek több energiát felvenni a hőből.
A termofotovoltaikus eszközök úgy működnek, hogy a cellához közel helyeznek egy forró emittert. Az emitter elektromágneses sugárzást bocsát ki. A sejt felveszi ezt az energiát, és elektromossággá alakítja. Megtalálhatja ezt a folyamatot az új energiarendszerekben, amelyek akarnak jobb hatékonyság és teljesítmény.
Elgondolkodhat azon, hogy a termovoltaikus cellák és a termofotovoltaikus technológia miben hasonlít vagy különbözik egymástól. Mindkettő félvezetőket és fotovoltaikus hatást használ, hogy hőből villamos energiát állítson elő. Mindkettőnek elektromágneses sugárzásra van szüksége energiához. A termofotovoltaikus technológia azonban jobb terveket és anyagokat használ. Ez segíti a hatékonyabb működést és több energiát fog fel.
Itt van egy táblázat, amely bemutatja a fő hasonlóságokat:
| Feature | Thermovoltaic Cells | Thermofotovoltaic Technology |
|---|---|---|
| Az átalakított sugárzás típusa | Elektromágneses | Elektromágneses |
| Foton energia | Magasabb energiájú | Alacsonyabb energiájú infravörös fotonok |
| Felhasznált anyag | Félvezető | Félvezető meghatározott sávszélességgel |
| A villamosenergia-termelés mechanizmusa | Elektron gerjesztés | Elektron gerjesztés |
Most nézze meg a fő különbségeket a termofotovoltaikus és más hő-elektromos technológiák között:
| Aspect | Thermophotovoltaic (TPV) | Thermoelectric Technologies |
|---|---|---|
| Energiaátalakítási mechanizmus | A hősugárzást elektromos árammá alakítja | A hőmérséklet-különbségeket elektromos árammá alakítja |
| Hatékonyság | Elméleti határok 30-40%, kereskedelmi 5-20% | Kereskedelmi 5-8%, laboratóriumi 10-12% |
| Anyag összetétele | Speciális fotovoltaikus cellák fejlett kialakítással | Különféle félvezető anyagok |
| Alkalmazási alkalmasság | Kereskedelmi alkalmazásokban életképesebb a hatékonyságnövelésnek köszönhetően | A legtöbb alkalmazásban az alacsonyabb hatékonyság korlátozza |
Tipp: A termofotovoltaikus cellák elérhetik nagyobb hatásfok . Többféle energiarendszerben is használhatók.
A termofotovoltaikus technológia lehetővé teszi, hogy a hőt közvetlenül elektromos árammá alakítsa. Nincs szükség mozgó alkatrészekre vagy extra lépésekre. A fő gondolat a fotovoltaikus hatás. Amikor a forró emitter energiát ad le, a cella felveszi azt. A cella félvezetőjét használja az elektronok mozgására. Ezek a mozgó elektronok elektromos áramot hoznak létre.
Íme egy táblázat, amely elmagyarázza a főbb fizikai elveket:
| Key Principle | Description |
|---|---|
| Fotovoltaikus hatás | A forró test elektromágneses sugárzása elektromos energiát termel egy PV cellában. |
| Hatékonyság | A kimenő elektromos teljesítmény és a hőkibocsátótól a napelemes cella felé irányuló teljes sugárzott hőátadás aránya. |
| Teljesítménysűrűség | Az egységnyi területre jutó elektromos teljesítmény a rendszer teljesítménye szempontjából fontos. |
| Near-field Effects | Extra energiaátvitel történik, ha az emitter nagyon közel van a cellához. |
Látható, hogy a termofotovoltaikus eszközök ezeket az ötleteket használják arra, hogy több energiát nyerjenek a hőből. Sokat számít a félvezető készítés módja, valamint az emitter és a cella beállítása. Ha megfelelő anyagokat használ, és közel tartja az emittert, javíthatja a cella működését, és több energiát kaphat ugyanabból a hőből.
A termofotovoltaikus rendszerhez néhány fő alkatrészre van szüksége. Mindegyik rész segít a hő elektromos árammá alakításában. A legtöbb termofotovoltaikus eszköz a következő fontos alkatrészekkel rendelkezik:
Hot Emitter : Ez a rész nagyon felforrósodik és energiával ragyog. Speciális anyagokból készül. Ezek az anyagok melegítéskor sok energiát adnak le.
Termofotovoltaikus cella : Ez a cella az emitter közelében található. Félvezetőt használ, hogy felfogja az energiát a forró emitterből. A sejt ezt az energiát elektromos árammá alakítja.
Fényvisszaverő tükrök : Ezek a tükrök a fel nem használt fényt visszaverik a kibocsátóba. Ez segít a rendszernek energia újrafelhasználásában és jobb működésében.
Hűtőrendszer : A cellának hűvösnek kell maradnia, hogy jól működjön. A hűtőrendszer elvezeti a plusz hőt. Megfelelő hőmérsékleten tartja a sejtet.
Elektromos áramkör : A vezetékek és áramkörök az áramot a cellából oda szállítják, ahol szükség van rá.
Megjegyzés: A termofotovoltaikus cellához nagyon fontos a megfelelő félvezető kiválasztása. A legjobb anyag segít a sejtnek több energiát felvenni és jobban dolgozni.
Kövesse az egyszerű lépéseket, hogy megtudja, hogyan alakítják át a hőt elektromos árammá a termofotovoltaikus eszközök. Minden egyes lépés a tudomány segítségével valósítja meg az energiaátalakítást.
Az emitter felmelegítése
Először is fel kell melegíteni az emittert. Az emitter nagyon felforrósodik és világítani kezd. Ez a ragyogás nem csak a szokásos fény. Infravörös fény is van benne, ami sok energiát tartalmaz.
Fotonok kibocsátása
A forró emitter fotonként bocsát ki energiát. Ezek a fotonok az emitterből a termofotovoltaikus cellába mozognak.
Fotonabszorpció a cellában
A termofotovoltaikus cella speciális félvezetőből készül. Elnyeli a fotonokat. A cella akkor működik a legjobban, ha a fotonok megegyeznek a a félvezető sávszélessége . Az alacsony sávszélességű cellák több infravörös fotont képesek elkapni az emittertől.
Elektrongerjesztés
Amikor egy foton eléri a félvezetőt, energiát ad az elektronnak. Az elektron izgatott lesz, és magasabb szintre lép fel. Ez a mozgás beindítja az elektronok áramlását, így kezdődik az elektromosság.
Villamosenergia-termelés
A cella összegyűjti a mozgó elektronokat. Egy elektromos áramkörön keresztül küldi őket. Most hőből készült elektromosság van.
Fotonok újrahasznosítása
Egyes fotonoknak nincs elegendő energiájuk az elektronok gerjesztésére. A fényvisszaverő tükrök ezeket a fel nem használt fotonokat visszaküldik az emitterhez. A kibocsátó be tudja fogadni és újra kiküldeni. Ezáltal a rendszer jobban működik.
A cella hűtése
A hűtőrendszer a megfelelő hőmérsékleten tartja a termofotovoltaikus cellát. Ha a cella túlmelegszik, nem működik megfelelően. A jó hűtés segít megőrizni az energiaátalakítást.
Jobb eredményeket érhet el a nagy energiájú fotonokkal és az alacsony sávszélességű cellákkal. Így segítik a hőt elektromos árammá alakítani:
A forró emitterből származó nagy energiájú fotonok több elektront gerjesztenek a félvezetőben. Ez azt jelenti, hogy ugyanabból a hőből több áramot kap.
Az alacsony sávszélességű cellák több infravörös fotont képesek felvenni. Ezeknek a fotonoknak rengeteg energiájuk van, még akkor is, ha nem látod őket.
Egyes rendszerek használnak foton-fokozott hőkibocsátás (PETE) . A PETE-ben a nagy energiájú fotonok segítik a termikus emissziós folyamatot. Így könnyebben válthatja át a hőt elektromos áramra.
A termofotovoltaikus rendszerek gyakran használnak fényvisszaverő tükröket. Ezek a tükrök olyan fotonokat hasznosítanak újra, amelyek nem tudnak elektronokat gerjeszteni. Azáltal, hogy ezeket a fotonokat visszaküldi az emitterhez, javítja az energiaátalakítást.
Tipp: Ha a félvezető sávszélességét az emitterből származó fotonok energiájához igazítja, javíthatja a cella működését, és több áramot kaphat ugyanabból a hőből.
Látható, hogy a folyamat minden része együtt működik. A kibocsátó, a cella, a tükrök és a hűtőrendszer mind hozzájárulnak a hő elektromos árammá alakításához. Ha megfelelő anyagokat és tervezést használ, a termofotovoltaikus technológia nagy hatékonyságot és erős energiaátalakítást biztosít.
A termofotovoltaikus technológia különböző típusú cellákat használ az elektromos áram hőből történő előállítására. Három fő típusa van: félvezető alapú TPV-cellák, fémalapú TPV-cellák és hibrid TPV-konstrukciók. Mindegyik típus a maga módján segít több villamos energia előállításában és jobb energiafelhasználásban.
A legtöbb termofotovoltaikus cella félvezetőket használ. Ezek az anyagok elősegítik a sejt hőfelvételét és elektromos árammá alakítását. A félvezetőben lévő sávszélesség határozza meg, hogy a cella mely fotonokat használhatja fel. Ha a sávszélesség megegyezik az emitter energiájával, a cella jobban működik.
Íme egy táblázat, amely felsorol néhány általános félvezető anyagot és azt, hogy mennyire jól működnek:
| Semiconductor Material | Bandgap (eV) | Hatékonyság (%) |
|---|---|---|
| AlGaInAs | 1.2 | 41.1 |
| GaInAs | 1.0 | 41.1 |
| GaAs | 1.4 | 41.1 |
Ezek az anyagok segíthetik a sejt igazán jó működését. Lehetővé teszik, hogy a termofotovoltaikus eszközök több energiát kapjanak a hőből.
Egyes termofotovoltaikus cellák fémeket használnak félvezetők helyett. A fémalapú TPV cellák magasabb hőmérsékleten is működhetnek. Lehet látni ezeket a sejteket, ahol nagyon erős a hő. A fémek több hőt képesek elviselni, de nem mindig változtatják olyan jól az energiát, mint a félvezetők. Néha vékony fémrétegeket használnak annak elősegítésére, hogy a sejt több energiát vegyen fel és jobban működjön.
Megjegyzés: A fémalapú TPV-cellák tovább bírják nehéz helyeken, de előfordulhat, hogy nem működnek olyan jól, mint a félvezető cellák.
A hibrid termofotovoltaikus cellák különböző anyagokat vagy módszereket használnak a jobb működés érdekében. Egyes cellák félvezetőt és hűtőréteget is használnak. Más tervek például fotonikus kristályokat vagy nanovezetékeket használnak annak szabályozására, hogy a cella hogyan veszi fel és engedi ki az energiát.
Az alábbi táblázat bemutatja, hogyan segíthetik a hibrid kialakítások a termofotovoltaikus cellák jobb működését:
| Tanulmányi | eredmények |
|---|---|
| Zhou et al. | A fotonikus kristályhűtő 18%-kal jobbá tette a TPV cellákat. |
| Blandre et al. | A leadott energia megváltoztatása segített a TPV sejteknek. |
| Wu és mtsai. | A GaAs nanovezetékes PV cellák csaknem 7 ezerrel hűvösebbek maradtak. |
| Új Design | Egy speciális emitterrel és GaSb PV cellával ellátott TPV-PRC rendszer 60%-os hatásfokot kapott 1400K-on. |
A hibrid termofotovoltaikus cellák segítenek abban, hogy több áramot nyerjen ugyanabból a hőből. Ezeknek a kialakításoknak köszönhetően a cellák jobban működnek, és hatékonyabban használják fel az energiát.
A termofotovoltaikus rendszerek működését jobbá teheti, ha megvizsgál néhány fő dolgot. A hősugárzás kezelésének módja nagyon fontos ahhoz, hogy több energiát nyerjen a hőből. A félvezetőnek meg kell egyeznie az emitter energiájával. Ha nagyon alacsonyan tartja a paraziták felszívódását, a sejt jobban fog működni. A töltéshordozók kezelése segít megállítani az energiaveszteséget a sejten belül. Az erős anyagok használata segít a valós eredményeket közelebb vinni a laboratóriumi vizsgálatokhoz.
| Tényező | leírása |
|---|---|
| A hősugárzás kezelése | A hősugárzás szabályozásának új módjai sokkal hatékonyabbá tehetik a rendszereket. |
| Díjhordozó kezelése | A nem sugárzási rekombináció és az ohmos veszteségek rögzítése segíti a sejt jobb működését. |
| Anyagok gyártása | A jó anyagok nagy mennyiségben segítenek bezárni a szakadékot a teszt és a valós használat között. |
| Parazita felszívódás | A nagy hatékonysághoz nagyon alacsony parazita felszívódás szükséges. |
| Regeneratív termofotovoltaik | Ez az ötlet 1182 °C-on rekord 32%-os hatékonyság elérését segítette elő. |
Tipp: A sejtek jobban működhetnek, ha a félvezető sávszélessége megegyezik az emitterből érkező fotonok energiájával.
A termofotovoltaikus technológia az utóbbi időben sokkal jobb lett. A tudósok olyan eszközöket készítettek, amelyek elérik a 41,1%-os hatásfok 2400 °C-on . Az NREL cellái speciális félvezetőket használnak, és elmentek 35% feletti hatékonyság . Az Antora Energy olcsó, közönséges szilárd anyagokat használ a hő tárolására, így a tárolás sokkal olcsóbb. Az MIT-nek olyan új eszköztervei vannak, amelyek csökkentik a költségeket és növelik a hatékonyságot. Egyes csoportok olyan hősugárzókat készítettek, amelyek kvantumfizikai ötleteket használnak a 60% feletti hatékonyság elérése érdekében.
| Haladás | Leírás | Hatékonysági hatás |
|---|---|---|
| NREL TPV sejtjei | Az ARPA-E és a Shell által finanszírozott InGaAs TPV sejtek. | 35% feletti hatásfok. |
| Antora Energy technológiája | Magas hőmérsékletű hőtároló közönséges szilárd anyagokkal. | A tárolási költségek sokkal alacsonyabbak, mint az akkumulátorok. |
| Az MIT nagy sávszélességű készülékei | Új készülékkialakítások a jobb TPV hatékonyság érdekében. | Jelentős költség- és hatékonyságnövekedés. |
Láthatod, hogyan A termofotovoltaikus rendszerek összehasonlíthatók a hő elektromos árammá alakításának más módszereivel. A termoelektromos generátorok alacsonyabb hőmérsékleten működnek a legjobban. De A termofotovoltaikus rendszerek jobban teljesítenek magasabb hőmérsékleten. Ha 1000 K feletti termofotovoltaikus cellát használ, több energiát és jobb eredményeket érhet el.
| Hőmérséklet-tartomány (K) | TEG teljesítmény | TPV teljesítmény |
|---|---|---|
| 600-ig | Jobban működik | Nem olyan jó |
| 600 és 1000 között | Magas hőmérsékletű TEG-ek | Körülbelül ugyanaz |
| 1000 felett | Nem olyan jó | Jobban működik |
| 2000 felett | Nem használt | A cella túlmelegszik |
Megjegyzés: A termofotovoltaikus rendszerek a legjobbak, ha nagyon magas hőt kell elektromos árammá alakítani.
A termofotovoltaikus technológia sokféle módon lehetővé teszi, hogy a hőt energiává alakítsuk. Ezeket a rendszereket nagy gyárakban, kis kütyükben, sőt új piacokon is megtalálhatja. Minden használat kihasználja azt, hogy a termofotovoltaikus cellák hogyan termelnek villamos energiát hőből. Ezzel csinálják magas hatásfok.
A termofotovoltaikus rendszerek segítik az ipart és áramhálózatok sokat. Ezek a felhasználások energiát takarítanak meg és csökkentik a költségeket.
A hálózati méretű energiatárolás a megújuló energiát hőként tartja meg. Később szükség esetén a hőt visszaváltja elektromos áramra.
A hulladékhő visszanyerése termofotovoltaikus cellákat használ az elveszett hő felfogására. Ez a hő gyárakból és erőművekből származik. A sejtek új energiává alakítják.
Ezen ipari felhasználások piaca gyorsan növekszik. Íme egy táblázat néhány becsléssel:
| Forrás | Becsült piacméret | Év |
|---|---|---|
| Szövetséges piackutatás | 400,2 millió dollár | 2032 |
| Átláthatósági piackutatás | 17,4 millió dollár | 2031 |
| Kognitív piackutatás | 1,2 milliárd dollár | 2033 |
A termofotovoltaikus technológia segítségével a nagyvállalatok jobban használják fel az energiát és kevesebbet pazarolnak.
A hőelemes cellák hasznosak az emberek és a távoli helyek számára. Ezek a rendszerek olyan esetekben adnak hatalmat, ahol más választási lehetőségek nem működnek.
A hordozható áramtermelés kis generátorokat használ. Ezek a tábortüzekből vagy a motorokból származó hőt elektromos árammá alakítják.
Az autóipari alkalmazások hulladékhőt vesznek el az autók motorjaiból. Ez segít az autók üzemanyag-felhasználásában.
A radioizotópos termofotovoltaikus rendszerek hosszan tartó teljesítményt biztosítanak. Távoli helyeken vagy űrmissziókban dolgoznak.
Ezek a felhasználások megmutatják, hogy a termofotovoltaikus cellák hogyan juttatják el az energiát olyan helyekre, ahol a legnagyobb szükség van rá.
A jövőben új termofotovoltaikus felhasználások jelennek meg. Sok ötletet tesztelnek az erős és hatékony energiát igénylő piacokon.
| Alkalmazástípus | leírása |
|---|---|
| Katonai és űrkutatási alkalmazások | A termofotovoltaikus rendszerek nagy teljesítményt és hatékonyságot biztosítanak nehéz helyeken. |
| Hulladékhő visszanyerése | Több gyár fogja használni ezeket a rendszereket a hulladékhő elektromos árammá alakítására. |
| Hőenergia tárolás | Hőt tárolhat, és szükség esetén elektromos áramra válthatja. |
| TPV akkumulátorok | Az új akkumulátorok hőként tartják majd meg az energiát, és termofotovoltaikus cellákat használnak elektromos áram előállítására. |
A termofotovoltaikus technológia tovább fog növekedni. Az emberek jobb energiafelhasználási módokat szeretnének, és sok területen hatékonyabbak lenni.
A termofotovoltaikus technológiának számos jó pontja van az energiatermelésben. Mozgó alkatrész nélkül képes a hőt elektromos árammá alakítani. Ez azt jelenti, hogy csendesen működik, és nem romlik el gyorsan. Ezek a rendszerek olyan helyeken hasznosak, ahol más energiatípusok nem működnek jól. Használhatja őket áramellátásra távoli helyeken, űrutakra, illetve gépek plusz hőjének felhasználására.
A termofotovoltaikus cellák kis helyen sok energiát képesek tárolni. Fenntarthatja a hőt és termelhet áramot, amikor szüksége van rá. Ezek a rendszerek számos forrásból, például a napból, gyárakból vagy atomenergiából származó hőt használhatnak fel. Használhatja őket gyárakban, otthonokban, vagy akár kisebb kütyüben is. Segítenek a maradék hő felhasználásában is, így kevesebb energiát pazarol.
Íme néhány fő előny:
A hőt azonnal elektromos áramra cserélheti.
Sokféle hőt használhatunk áramellátásra.
A rendszer csendes, kevés javítást igényel.
Használhat plusz hőt, ami elveszne.
Ezeket a rendszereket nehéz vagy távoli helyeken is használhatja.
Tipp: A termofotovoltaikus rendszerek segítségével kevesebb energiát fogyaszthat és kevesebb pénzt költhet több szempontból is.
Vannak problémák a termofotovoltaikus technológiával. A legnagyobb probléma az, hogy nem sok hőt alakít elektromos árammá. Speciális anyagokra van szükség, amelyek nagyon magas hőt tudnak viselni. Ezeknek a rendszereknek az elkészítése sok pénzbe kerülhet. Arról is gondoskodnia kell, hogy a rendszer továbbra is működjön, amikor nagyon felmelegszik.
Itt van egy táblázat, amely felsorolja a fő problémák :
| Főbb korlátok és kihívások |
|---|
| Nem sok hő válik elektromossággá |
| Nagy melegben nehéz tovább dolgozni |
| Az elkészítése és felállítása sokba kerül |
Ezekre is érdemes gondolni:
Ezeket a problémákat a jelenlegi módszerekkel nehéz és költséges orvosolni
A Planck-törvény korlátozza, hogy mennyi hőt használhat bármilyen hőmérsékleten. Egyes megoldásokat nehéz megépíteni és sokba kerül. Nem könnyű ezeket a rendszereket nagyobb teljesítményre növelni. Új ötletekre és jobb anyagokra van szüksége, hogy jobban működjenek és olcsóbbak legyenek.
Megjegyzés: Egyes problémákat javíthat jobb anyagokkal és okos ötletekkel, de gondolnia kell a költségekre és arra, hogy mennyire működik jól a valóságban.
A termofotovoltaikus technológia átalakulóban van izgalmas módokon . A tudósok új anyagokat és jobb hőfelhasználási módokat próbálnak ki. Azt vizsgálják, hogyan reagálnak a speciális anyagok az infravörös fényre. Ezek az anyagok segítenek több energiát felvenni a hőből. Ez megkönnyíti a hő elektromos árammá alakítását. A kutatók a hőkibocsátást is jobban szeretnék javítani. Azt remélik, hogy minden forró tárgyból több energiát kapnak.
Íme egy táblázat, amely felsorol néhány kiemelt kutatási területet:
| Kutatási terület | leírása |
|---|---|
| A fejlett anyagok infravörös tulajdonságai | Egyedi optikai válaszokkal és kedvező sugárzási tulajdonságokkal rendelkező természetes anyagok és nanostruktúrák vizsgálata. |
| A hőkibocsátás optimalizálása | Hatékony módszerek kidolgozása a fény és az energia kinyerésére forró tárgyakból energiaátalakítás céljából. |
| A TPV rendszerek gazdasági megvalósíthatósága | A TPV rendszerek költségét befolyásoló tényezők vizsgálata, beleértve a rendszer élettartamát és a tőkeköltségeket. |
A kutatók azt is vizsgálják, hogy mennyi ideig működnek a rendszerek, és mennyibe kerülnek. Az árakat, az inflációt és a földgáz költségét nézik. Ezek a dolgok segítenek eldönteni, hogy A termofotovoltaikus rendszerek a való életben is működhetnek. A jobb anyagok és az intelligens tervezések használata pénzt takarít meg és növeli a hatékonyságot. Ez sok szempontból hasznossá teszi a termofotovoltaikus energiát.
A termofotovoltaikus technológia nagyon gyorsan fejlődik. A piac indulhatna 3,7 milliárd dollár 2024-ben 9,67 milliárd dollárra 2035-re . Ez azért történik, mert egyre többen fektetnek be a megújuló energiákba és az új technológiákba. A kormányok erős szabályokkal és támogatással is segítenek. A piac várhatóan 2025 és 2035 között évente körülbelül 9,12%-kal fog növekedni.
Különböző helyek vezetnek a termofotovoltaikus technológia használatához. Észak-Amerika előrébb tart, mert korán alkalmazza az új ötleteket . Európa, olyan országokkal, mint Németország, Franciaország és az Egyesült Királyság, a zöldség szabályai miatt növekszik. Az ázsiai-csendes-óceáni térség valószínűleg a leggyorsabban fog növekedni. Az olyan országok, mint Kína, Japán, India és Dél-Korea gyárakba fektetnek be, és segítséget kapnak kormányaiktól.
A piac bővülésével egyre több helyen fog látni termofotovoltaikus rendszereket. Energiatárolásra, hulladékhő visszanyerésére, távoli helyeken áramellátásra használják majd. Ahogy a technológia fejlődik, egyre nagyobb hatékonyságot és megbízhatóbb energiát fog látni. A termofotovoltaikus rendszerek fontosabbá válnak a jövőbeni energiaszükségletek szempontjából.
A termovoltaikus cellák segítségével a hőt elektromos árammá alakíthatja. Ezt úgy teszik, hogy energiát vesznek fel a forró dolgokból és mozgatják az elektronokat. Ezek a rendszerek hasznosak, mert energiát takarítanak meg és sok helyen működnek. Az új ötletek jobbá és olcsóbbá teszik ezeket az eszközöket.
| Aspektus | leírása |
|---|---|
| Eszköz teljesítménye | Az új anyagok segítik a készülék jobb működését és nagyobb teljesítményt. |
| Költségcsökkentés | A továbbfejlesztett kialakításnak köszönhetően a TPV-modulok kevesebb pénzbe kerülnek. |
| Kibővített alkalmazások | A hibrid rendszerek lehetővé teszik ennek a technológiának a használatát több helyen. |
Energiát takarít meg, és a készülékek tovább tartanak.
Szakértők szerint speciális emittereket kellene készítenünk a jobb eredmények érdekében. és erősebb PV cellákat
Ezen új technológiák használatával Ön hozzájárul a világ tisztábbá tételéhez.
A termovoltaikus cellák alapvetően a hőt elektromos árammá alakítják. A termofotovoltaikus cellák speciális anyagokat használnak, hogy több infravörös energiát kapjanak. Ez lehetővé teszi számukra, hogy több áramot állítsanak elő alacsonyabb energiájú hőből.
Kisméretű termofotovoltaikus rendszereket használhat tartalék tápellátáshoz vagy kabinokhoz. A legtöbb otthoni rendszert még tesztelik. A technológia fejlődésével több otthoni választás lesz.
A termofotovoltaikus cellák évekig működnek. Hosszabb ideig tartanak, ha hűvösen és magas hőtől távol tartják őket. A jó hűtés segítségével készüléke hosszú ideig működik.
A termofotovoltaikus rendszerek biztonságosak, mert nincsenek mozgó alkatrészeik. A legnagyobb veszélyt a forró kibocsátó jelenti. Mindig legyen óvatos, és tartsa be a biztonsági szabályokat a forró alkatrészekkel kapcsolatban.
A gyárak, erőművek és űrmissziók termofotovoltaikus rendszereket használnak. Használhatja őket hordozható áramforráshoz és hulladékhő elnyelésére is. A technológia fejlődésével új felhasználások jelennek meg.
