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

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。 

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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。」

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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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