近日,亥姆霍兹中心(Helmholtz-Zentrum Hereon)的研究人员与汉堡工业大学和奥尔堡大学联手,成功开发出一种基于铱的新型选择性发射器,用于热光伏发电。这一突破性成果为利用热能发电开辟了新的视角,同时也为可再生能源领域带来了新的希望。
热光伏的原理是将热能转化为电能,而实现这一过程的关键就是发射器。它们位于热源和光伏电池之间,仅发射辐射的某一部分,同时抑制另一部分。然而,在1°C左右的高温下进行热量转化,发射器必须能够承受这些温度而不失去其选择性的准确性。经过不懈努力,研究人员现已成功生产出一种基于抗性金属铱的新发射器,它可以承受这些条件而不会失去其有效性。
“对于铱,我们同时解决了这两个方面:选择性和温度稳定性。”Alexander Petrov表示,他在TUHH从事材料光学特性工作。他还指出:“基于铱的选择性发射器非常擅长抑制不需要的辐射,并且不会与氧气发生反应。铱是一种像黄金一样的贵金属,但适用于高温应用。”
据悉,这项创新为余热回收、太阳能热发电等领域打开了新的可能性。Gnanavel Vaidhyanathan Krishnamurthy是该研究的第一作者,他兴奋地表示:“通过避免氧化的不利影响,我们已经释放了更高效和可持续系统的潜力。”
在热光伏中,发射器的功能类似于光伏电池中的光吸收。它由几个非常薄的层(金属和氧化物交替)组成,在高温下应保持不变,以使热量转化为电能。理想情况下,它只发射短波光子并抑制长波光子——因此它具有选择性效应。这很重要,因为光伏电池无法将长波辐射转化为电能。
然而,在高温下,大多数金属会氧化,发射器的功能失效。幸运的是,由铱和氧化铪制成的新开发的选择性发射器在100°C下完全保持其功能超过1小时 - 金属经受住了苛刻的挑战而没有任何损失。这一成功开发基于铱的选择性发射器被认为是进一步发展热光伏的重要一步。
总之,基于铱的新型选择性发射器的问世为热光伏发电带来了新的希望。在向可再生能源过渡的过程中,确保恒定的电力供应非常重要。热光伏发电不仅可以利用工业废热发电,还可以为将能源供应转换为可再生能源做出重要贡献。在这里,光伏和风力涡轮机产生的能量会随着时间的推移自然波动,被暂时存储在储热器中,以便以后在没有阳光或风不吹时再次提取,并将其转换为电能,然后通过热光伏持续可用,并以这种方式稳定能源网。让我们期待这一技术的进一步发展和应用,为我们的生活带来更多便利和环保!
原标题:首次问世!基于铱的全新发射器助力光伏发电迎来重大突破!