熱起電力技術を使用すると、ソーラー パネルの機能を向上させることができます。この技術は通常失われる熱を取り出し、電気に変換します。この方法では、無駄になるエネルギーを使用します。
熱を有用なエネルギーに変換するデバイスを追加すると、システムからより多くの電力が得られます。
熱起電力技術は、無駄な熱を電気に変換します。これにより、ソーラーパネルの動作が向上します。
熱起電力デバイスを追加する 太陽光発電システムは より多くのエネルギーを生み出します。 15% ～ 20% 多くの電力を供給できます。これは、可能な限り最大限のエネルギーを生み出すのに役立ちます。
廃熱を利用することでエネルギー利用が改善されます。それはまた、必要な化石燃料が減るということも意味します。これは二酸化炭素排出量の削減に役立ちます。
熱光起電装置は夜間に発電できます。蓄えた熱を利用して常に電力を供給します。
これらのテクノロジーを使用することで、環境をクリーンに保つことができます。また、再生可能エネルギーの目標達成にも役立ちます。
熱起電力技術は、熱を電気に変換するのに役立ちます。特殊な装置が熱を捉えて電力に変換します。タービンや蒸気エンジンなどの大きな機械は必要ありません。 これらのデバイスは、簡単な方法で エネルギーを生成します。これにより、プロセスの動作が向上します。
熱起電力デバイスは熱を受け取り、すぐに電気を生成します。
これらのデバイスには、 半導体における p-n 接合。熱によって光子が生成されると、その光子は半導体に衝突し、電子を叩き出します。
細胞内の電場がこれらの電子を移動させ、電気が流れます。
半導体のバンドギャップ エネルギーによって、デバイスが与える電圧と電流の量が変化します。
この方法は、さまざまな場所からの廃熱を利用するのに適しています。同じシステムからより多くのエネルギーを得るのに役立ちます。
熱光起電力デバイスは同様の考え方を使用しますが、より高温のソースで動作します。これらのデバイスは赤外線放射、つまり熱を電気に変換します。工場や発電所などの高熱が発生する場所でもお使いいただけます。
| アスペクト | 熱起電力技術 | 熱光起電力デバイス |
|---|---|---|
| 動作原理 | 高温の表面からの赤外線放射を太陽電池で電気に変換します。 | サーマルエミッターを使用し、適切な光を実現します。 |
| 効率 | 実際の使用では 5 ～ 15%。研究室では40%を超えることもあります。 | 効率はバンドギャップと適切な光のマッチングによって決まります。 |
| 動作温度範囲 | 最良の結果を得るには非常に高い熱 (>1000°C) が必要です。 | 広範囲（100～1000℃）で使用可能です。 |
熱光起電力デバイスの背面には、低エネルギーの光子をエミッターに反射するミラーがあります。この設計により、デバイスは失われたであろうエネルギーを再利用することができます。この設定により高い効率が得られます。先進的なエネルギー システムに最適です。
熱起電力技術を追加することで、太陽光発電システムの機能を向上させることができます。このようにして、太陽光と余分な熱の両方を利用して、より多くの電力を生産します。これらのシステムを構築するには多くの方法があり、それぞれに電力を生成するための独自の利点があります。
以下の表に、最良のシステム設計をいくつか示します。
| システム設計の | 主な機能 | パフォーマンスの利点 |
|---|---|---|
| 太陽光発電・熱電ハイブリッドシステム | 統合された設計 | 太陽光発電システムだけを使用するよりも優れています |
| 太陽光発電・熱電・ヒートパイプ | 集中システムに適しています | よく冷えるので作業性が向上します |
| 統合された PV および熱電モジュール | パラフィン系ナノ素材を使用 | 熱やホコリの問題を防ぎ、長持ちします |
| 相乗型太陽光発電システム | 研究のギャップを埋める | 全体的にパワーアップします |
| 太陽光発電と熱電発電を組み合わせた発電機 | 廃熱を利用する | より多くの電力を生成し、より効率的に動作します |
ヒント: 常に システムを冷却してください。しっかり冷やさないと正常に動作しなくなり、電力も減ります。
システムを計画するときは、できるだけ多くのエネルギーを得るように努める必要があります。ここにいくつかあります 考慮すべき重要なこと:
| 設計上の考慮事項の | 説明 |
|---|---|
| 冷却方法 | ヒートシンク、冷却フィン、またはファンを使用してデバイスを冷却します。 |
| 先端材料 | 強力な熱電材料とスマートな PV レイアウトを選択してください。 |
| 制御システム | 最良の結果を得るには、MPPT などのコントロールを追加します。 |
| アプリケーション固有の最適化 | 天候やエネルギーのニーズに合わせてシステムを変更します。 |
これらのアイデアに従えば、再生可能システムはより良く機能し、より長く持続できるようになります。
を追加することでシステムをさらに強化できます。 熱光起電力装置。このデバイスは、太陽光を捉える太陽光吸収材と連携して動作します。吸収体は、熱放射セルと呼ばれる特殊なセルに熱を送ります。このセルは熱を利用して電流を流します。このステップからの光は太陽電池に送られ、そこで光が電気に変わります。この設定では太陽光と蓄熱の両方を利用できるため、曇りの日でもシステムが動作します。
tpv テクノロジーを使用すると、熱と光をスマートな方法で接続できます。これにより、同じ空間からより多くのエネルギーを得ることができます。より多くのクリーン エネルギーを使用し、無駄を減らすことで、地球にも貢献できます。現在、多くの企業がこれらのシステムを使用して、より多くの電力を生産し、汚染を減らしています。
熱起電力技術は、 太陽光発電システムの動作を改善するのに役立ちます。太陽光発電パネルと熱電または熱光起電力デバイスの両方を使用すると、同じ太陽光からより多くのエネルギーを得ることができます。これは、より多くのスペースを必要とせずに、より多くの電力を生み出すことを意味します。
以下の表は、ハイブリッド システムでどれだけ多くの電力が得られるかを示しています:
| システム タイプ | 出力電力 (W) | 変換効率 (%) |
|---|---|---|
| 従来の太陽光発電システム | 8.78 | 11.6 |
| ハイブリッドPV-TEGシステム | 10.84 | 14 |
| 増加 | 19% | 17% |
あ ハイブリッド システムにより、 出力が 19% 向上し、効率が 17% 向上します。テルル化ビスマスモジュールを備えた多結晶太陽光発電などのいくつかの新しい設計では、電力が 5% 増加し、効率が 6% 上昇しました。シミュレーション研究でも、7% の電力ゲインが得られ、ほぼ 19% の効率に達することが示されています。これらの結果は、このテクノロジーを使用すると、ソーラー パネルがはるかに効率的に機能できることを示しています。
注: 余分な熱を電気に変換すると、システムがより強力になり、より効率的になります。
ほとんどのソーラーパネルは熱として多くのエネルギーを失います。熱起電技術または tpv 技術で廃熱を利用することで、これを変えることができます。太陽電池モジュールに液体熱電池を追加すると、失われたはずの熱を取り戻すことができます。このステップにより、システムがより多くの電力を生成し、動作が向上します。
このようなハイブリッド システムは、変換効率 20.70%、電力密度 207.0 W/m² に達します。これは、通常のソーラーパネルと比較して 7.64% の改善です。廃熱を利用すると、システムのエネルギー使用効率が向上し、太陽光を最大限に活用できます。
化石燃料の使用量が少なくなる
二酸化炭素排出量を削減
「デュアルカーボン」目標の達成を支援
エネルギー効率が約5%～15%向上します
太陽から電気と熱を一度に作ることができる
再生可能エネルギーをより多く使用し、汚染を減らすことで、地球に貢献します。
熱起電力デバイスは、太陽電池システムの動作時間を長くするのに役立ちます。これらのシステムは、太陽が沈んでも停止しません。蓄熱や温度変化を利用して、夜間や曇天でも発電を続けます。
| 主な機能の | 説明 |
|---|---|
| 継続的な発電 | PV-TEG-PCM システムは昼夜を問わず電力を供給します。 |
| 温度管理 | 相変化材料 (PCM) が過熱を防ぎ、夜間に役立ちます。 |
| ハイブリッド システムの効率 | PV、TEG、PCM を組み合わせてエネルギー利用を改善します。 |
| 主な調査結果の | 説明 |
|---|---|
| 夜間発電 | TEG を使用すると、温度変化を利用して夜間に発電できます。 |
| 日中のパフォーマンスの向上 | 冷却システムは過熱を防ぎ、日中の効率を高めます。 |
| 実用的なアプリケーション | 日没後も照明などにご利用いただけます。 |
電力をより多くの時間使用できるため、システムをより多くのことに使用できるようになります。工場や農場では、エネルギーの節約とコストの削減に役立ちます。また、工場、太陽熱温水器、淡水化、農業、太陽熱冷却などの多くの分野で炭素の使用量を減らすことで、地球にも貢献できます。
ヒント: 熱起電力技術を備えた再生可能システムを使用すると、よりクリーンで環境に優しい未来を実現できます。
熱光起電力技術は、今日多くの産業で使用されています。工場はそれを使用して取得します 廃熱から電力を供給します。これはエネルギーを節約し、汚染を減らすのに役立ちます。熱光起電力デバイスはポータブル電子機器にも使用されています。静かで安定した電気を供給します。一部の原子力発電所では、静かな電力を供給するためにこの技術が使用されています。グリッドストレージシステムは、熱光起電力を使用して電力を貯蔵し、必要なときに供給します。これらを使用すると、あらゆるソースからより多くのエネルギーを得ることができます。
工場の廃熱から電力を得る
ポータブル電子機器にエネルギーを与える
原子力エネルギーから静かな電力を作る
グリッドストレージによるエネルギー管理の改善を支援
これがどのように機能するかを示す実際の例を見つけることができます:
| アプリケーション領域の | 説明 |
|---|---|
| 産業廃熱回収 | TPV技術は工場からの高温廃熱を電気に変える技術です。これによりエネルギーが節約され、汚染が軽減されます。 |
| 軍事および航空宇宙 | TPV システムは静かで信頼性が高くなります。これらは、可動部品のないリモート ツールや車両に適しています。 |
| 消費者および住宅 | 新しい家庭用システムは、特に電力コストが高い場合、熱と電力の両方に TPV を使用します。 |
| ロッキード・マーティン TPV システム | これらの軍事システムは、厳しい場所でも 50 ～ 200 W の電力を生成し、長時間持続します。 |
熱光起電力を電力に使用する場合、いくつかの問題があります。多くのシステムは熱を電気にうまく変換しません。非放射再結合とオーミック損失により、一部のエネルギーが失われます。良い材料を大量に作るのは難しい。熱が逃げる可能性があり、設計上の制限によりシステムの正常な動作が損なわれる可能性があります。高温は問題を引き起こす可能性があり、コストも依然として高くなります。
| 制限事項の | 説明 |
|---|---|
| 熱電変換効率が低い | ほとんどの TPV システムは、熱を電気にうまく変換しません。 |
| 非放射再結合とオーム損失 | システムの抵抗やその他のプロセスにより、一部のエネルギーが失われます。 |
| 製造上の課題 | 良い材料を大量に作るのは難しいため、システムの効率は低くなります。 |
| 寄生熱損失 | 熱が逃げるのを防ぐためのより良い方法が必要です。 |
| 機械的および熱構造の信頼性 | 高熱により、TPV システムの信頼性が低下する可能性があります。 |
| 料金 | TPV システムはまだ高価なので、使用している人は多くありません。 |
| 設計上の制限 | 古い設計思想により、サーマル エミッタが現実の環境で適切に機能することが困難になります。 |
新しいアイデアがこれらの問題の解決に役立ちます。 スクッテルダイトやシリコンゲルマニウムなどの材料は 、熱電用途に適しています。科学者たちは、軽くて曲げることができ、着用可能な熱電発電機を開発しています。ナノマテリアルとヒートシンクが温度を安定に保ちます。ソフト エレクトロニクスは電力を管理し、より多くのエネルギーを生み出すのに役立ちます。熱電デバイスは現在、工場、病院、太陽光発電システムで使用されています。これらの新しいものは、より多くの電力を生成し、より優れたクリーン エネルギーと貯蔵を提供するのに役立ちます。
熱起電力および熱光起電力技術を使用すると、より多くの太陽光発電を得ることができます。これらのシステムは、無駄になる熱を取り出して電気に変換します。これにより、エネルギー設定がより適切に機能し、環境に貢献します。仕組みは次のとおりです:
| メカニズムの | 説明 |
|---|---|
| スペクトル制御 | より良い結果を得るために、適切な光をセルに合わせます。 |
| 近接場放射線 | フォトントンネリングを使用してスペースを節約し、エネルギーを効率的に使用します。 |
| 熱交換器の設計 | パーツを積み重ねることで、より多くの電力を生み出し、エネルギーの損失を減らします。 |
| 効率化の成果 | 先進的なセルは最大 44% の効率に達します。 |
次のような良いことも得られます。
土地を増やすことなく廃熱を回収します。
騒音を減らし、熱汚染を減らします。
都市を涼しく保つのに役立ちます。
これらのテクノロジーを使用する人は年々増加しています。政府と企業はお金をかけて より優れたクリーン エネルギー システム。熱起電力および熱光起電力デバイスは、将来の再生可能エネルギーにとって非常に重要になります。
熱起電力デバイスは熱を電気に変換します。熱光起電力デバイスは非常に熱いものを使用し、赤外線に焦点を当てます。どちらもより多くのエネルギーを得るのに役立ちますが、熱光起電力デバイスはより高い熱で最もよく機能します。
熱起電力デバイスは、ほとんどのソーラー パネルに取り付けることができます。最初にシステムの設計とスペースを確認する必要があります。優れた冷却と賢い配置により、最良の結果が得られます。
15％から20％を稼ぐことができます より多くの電力を供給します。 このシステムで一部のシステムではさらに大きな利益が得られます。正確な金額は、システムの設計およびお住まいの地域によって異なります。
| エリア | 使用例 |
|---|---|
| 工場 | 廃熱から電力を得る |
| 軍隊 | 機器用の静かな電源 |
| 住宅 | 熱も電気も作る |
このテクノロジーは、エネルギーを節約したり廃熱を利用したりする場所でよく見かけられます。
