la cella termofotovoltaica a base di germanio di imec con una finitura superficiale anteriore e posteriore ottimizzata.

I ricercatori di imec hanno presentato oggi una tecnica di elaborazione migliorata per base di germanio celle termofotovoltaiche (tpv) con conseguente riduzione significativa del costo delle celle, un passo essenziale per lo sviluppo di un mercato per le applicazioni termofotovoltaiche. Le celle tpv di nuova concezione di imec sono fabbricate su substrati di germanio con una superficie ottimizzata, progettata e realizzata appositamente per questa applicazione.

le celle termofotovoltaiche convertono le radiazioni da fonti di calore con una temperatura inferiore alla temperatura del sole. Le celle tpv sono ideali per essere utilizzate in un contesto industriale, ad esempio per generare elettricità dal calore di scarto rilasciato durante la produzione di acciaio o vetro. in alternativa, le celle TpV possono essere aggiunte ai sistemi di riscaldamento domestici per co-generare elettricità oltre all'acqua calda. le celle tpv possono quindi ridurre gli scarti e quindi aumentare l'efficienza dei sistemi di riscaldamento domestici.

tuttavia, a causa della complessità complessiva di un sistema tpv completo e del costo relativamente elevato delle celle idonee esistenti, i sistemi tpv devono ancora trovare l'accesso alle applicazioni industriali e consumer. Il nuovo processo di fabbricazione di imec è un primo passo importante per aprire il potenziale di mercato a questa tecnologia molto promettente.

le celle tpv su substrati appositamente progettati mostrano prestazioni migliorate a lunghezze d'onda rilevanti per le applicazioni termofotovoltaiche.

il picco di emissione degli emettitori selettivi tipicamente utilizzati nei sistemi tpv è vicino al bandgap del germanio. perciò, germanio i dispositivi fotovoltaici sono adatti come ricevitori per questo tipo di sistemi. le celle TpV basate su germanio erano state fabbricate fino ad ora su substrati pronti per l'epipite per la crescita epitassiale di strati di iii-v. tuttavia, il metodo di elaborazione di imec non comporta alcuna fase di deposizione epitassiale, in quanto l'emettitore è formato dalla diffusione e dalla passivazione ottenute utilizzando si amorfo. durante un programma di ricerca, sono stati realizzati e testati substrati ge appositamente progettati per questa applicazione. le misurazioni della risposta spettrale che confrontano le tradizionali cellule tpv a partire da substrati epi-ready con celle tpv definite su substrati ge appositamente progettati mostrano che queste ultime hanno un'efficienza quantica notevolmente migliore. questo si traduce direttamente in un maggiore calore di scarto in efficienza di conversione dell'elettricità.

jef poortmans, direttore del fotovoltaico di imec, ha dichiarato: \"La ricerca di imec nel settore del fotovoltaico mira a trovare le tecniche per fabbricare celle solari economiche e più efficienti. abbiamo accumulato una forte esperienza nelle celle solari al silicio di oltre 25 anni. abbiamo usato con successo questa conoscenza per la nostra ricerca sulle Tpv. abbiamo applicato le tecniche di passivazione di superficie proprietarie di imec, le nuove tecnologie di contatto e la conoscenza dei materiali per migliorare l'efficienza quantica delle nostre cellule tpv, con conseguente aumento delle prestazioni delle celle e co st rosso uzione.”

fonte: phys.org

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