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美國新創公司開始生產熱-電轉換效率超過40%的熱光伏電池

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Antora Energy表示,其新的2MW工廠將生產用於熱儲存應用的熱光伏電池。這些電池基於III-V半導體,據稱其具有超過40%的熱-電轉換效率。5a10fb90bb40ba941a70ec1149497336

Antora Energy已經開始在加利福尼亞州森尼韋爾的2 MW熱光伏電池工廠進行生產。

CEO 安德魯·波內克(Andrew Ponec)說:「這些電池基於III-V半導體,其性能優於傳統太陽能電池,並且能產生比同類型尺寸設備多100倍的功率。」 「這些電池可以將任何高溫熱源轉換為電能,其最重要的應用是用於能源儲存,」 他補充說,他是指由一種低成本的、用於電網規模能源儲存技術的「熱能電網儲存」(TEGS),該技術使用TPV:Thermophotovoltaic)將超過2000°C的熱轉換為電能。

熱光伏(TPV)是一種利用熱輻射在光伏電池中產生電能的發電技術。一個TPV系統通常包括一個可以達到高溫的熱輻射體,接近或超過1000°C,和一個可以吸收來自熱源光子的光伏二極管電池。 

這項技術幾十年來一直引起科學家的興趣,因為它能夠捕獲整個太陽光譜中的陽光,並有技術潛力打破傳統光伏的Shockley-Queisser效率極限。但是,到目前為止報告的效率過低,使得它在商業上並不可行,因為TPV設備仍受到光學和熱損失的困擾。

Antora 2MW TPV 工廠中等待共焦顯微鏡檢查的晶圓。圖片來源:Antora Energy

Antora Energy表示:「到目前為止,TPV技術既沒有達到與傳統熱引擎競爭所需的效率閾值,也沒有達到規模生產該技術所需的可製造性閾值。」 「現在,Antora已經達到了這兩個關鍵閾值,證明了熱-電轉換效率超過40%,並且展示了規模生產TPV的能力。」 

這家初創公司表示,它已經獲得加利福尼亞能源委員會的資金,在2021年於加利福尼亞建立TPV生產線。

該公司表示:「Antora的一些最早期資金是由美國能源部的先進研究項目能源署提供的,與國家可再生能源實驗室、勞倫斯伯克利國家實驗室和亞利桑那州立大學合作開發TPV技術。」

四月時,來自麻省理工學院(MIT)和美國能源部的國家可再生能源實驗室(NREL)的一組研究人員展示了一個具有III-V材料的熱光伏(TPV)電池,帶隙在1.0到1.4 eV之間。該電池在功率密度為2.39 W cm–2和發射器溫度為2400°C時,實現了41.1%的效率。該團隊最近在Nature雜誌上發表了名為「熱光伏效率40%」的設備。

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