來自麻省理工學院和美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究團隊近日成功開發出一種新型熱光伏(TPV)電池,能夠比傳統蒸汽渦輪機更有效地將熱量轉化為電能。研究人員計劃將這種熱光伏電池整合到電網規模的熱電池中,或將影響未來的發電站和電網儲能。
該研究成果發表在著名科學期刊《自然》(Nature)雜志上。
熱光伏(TPV)類似于太陽能電池板,主要通過光伏效應將紅外波長的光轉換為電能,并且可以實現能量存儲和轉換。該系統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),熱光伏電池會將熱量轉化為電能,并將能量分配給電網。
目前,全球的電力大多來自燃燒煤炭或天然氣、核裂變和聚光太陽能等熱源,再通過蒸汽渦輪機將熱能轉化為電能。該技術已應用了一個多世紀,具有優勢的同時也存在局限性。平均而言,蒸汽渦輪機僅能將熱源的35%轉化為電能,迄今能達到的最高效率水平也只有60%。此外,蒸汽渦輪機的主要活動部件必須在一定溫度閾值下運行。
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