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據(jù)報(bào)道，來(lái)自麻省理工學(xué)院和美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的研究團(tuán)隊(duì)已成功開(kāi)發(fā)并展示了一種熱光伏（TPV）電池，它能夠比傳統(tǒng)的蒸汽渦輪機(jī)更有效地將熱量轉(zhuǎn)化為電能，而且成本很低。這對(duì)未來(lái)的發(fā)電站和電網(wǎng)儲(chǔ)能都有巨大的影響。

熱光伏（TPV）主要通過(guò)光伏效應(yīng)將紅外波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)換為電能，并且可以實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換的方法。研究人員計(jì)劃將這種TPV電池整合到電網(wǎng)規(guī)模的熱電池中。該系統(tǒng)將從太陽(yáng)能等可再生能源中吸收多余的能量，并將這些能量?jī)?chǔ)存在高度絕緣的熱石墨庫(kù)中。當(dāng)需要能量時(shí)（例如陰天時(shí)），TPV電池會(huì)將熱量轉(zhuǎn)化為電能，并將能量分配給電網(wǎng)。

眾所周知，人類(lèi)的大部分電力來(lái)自熱能，即燃燒煤炭或天然氣、核裂變、聚光太陽(yáng)能，這些熱能被用來(lái)燒水及旋轉(zhuǎn)蒸汽渦輪機(jī)，從而生產(chǎn)電力。在過(guò)去的一個(gè)半世紀(jì)中，它作為一種成熟的、優(yōu)化良好的技術(shù)，在世界各地變得無(wú)處不在，它具有已知的優(yōu)勢(shì)和局限性。

其中一個(gè)限制就是效率。雖然一些渦輪機(jī)已經(jīng)成功地將熱源60%的能量轉(zhuǎn)化為電力，但平均渦輪機(jī)的運(yùn)行效率僅為35%。另一個(gè)限制是熱量，蒸汽渦輪機(jī)依賴(lài)于一些須在一定溫度閾值下運(yùn)行的部件。

此次的新設(shè)計(jì)旨在從更高溫度的源頭捕獲更高能量的光子，這要?dú)w功于它使用了更高的帶隙材料和多個(gè)結(jié)。在1900攝氏度和2400攝氏度之間的測(cè)試中，新的TPV電池保持了約40%的效率。早期的TPV電池平均效率約為20%，此前效率最高的記錄為32%。