Une cellule thermophotovoltaïque est une cellule photovoltaïque optimisée pour la conversion en électricité d'un rayonnement électromagnétique infrarouge.

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  • Une cellule thermophotovoltaïque est une cellule photovoltaïque optimisée pour la conversion en électricité d'un rayonnement électromagnétique infrarouge. Cette technologie, conceptualisée par Pierre Aigrain et réalisée pour la première fois par Henry Kolm au MIT en 1956, est à présent activement investiguée de par le monde car elle permettrait d'élargir sensiblement le spectre de longueurs d'onde susceptibles d'être converties en électricité, et donc d'étendre les domaines d'application de l'énergie photovoltaïque. Elle se heurte néanmoins à des difficultés techniques qui limitent fortement le rapport de son efficacité énergétique à son coût de revient.
  • Termofotovoltaika je vysoce účinné metoda přeměny tepelné energie na elektrickou prostřednictvím tělesa zahřívaného přímo ve spalovací zóně hořáku (tzv. emitoru) a polovodiče.Za průkopníka této metody je považován francouzský fyzik Pierre Aigrain, který na výzkumu termofotovoltaických (TPV) článků pracoval především v americkém Technologickém institutu v Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology MIT) .
  • La conversión de energía Termofotovoltaica (TPV en inglés) es un proceso de conversión directa de calor diferencial a electricidad por medio de fotones. Un sistema termofotovoltaico básico consiste en un emisor térmico y un diodo de energía fotovoltaica.La temperatura del emisor térmico varía según diferentes sistemas de los casi 900 °C a casi 1300 °C, aunque en principio los aparatos TPV pueden extraer energía de cualquier emisor con una temperatura que supere aquella del aparato fotovoltaico (se crea un motor térmico óptico). El emisor puede ser una pieza de un material sólido o una estructura especialmente manipulada. Una célula fotoeléctrica convencional es, de hecho, un aparato en el que el Sol funciona como emisor. La emisión térmica es la emisión espontánea de fotones debido al cambio de cargas eléctricas en el material. A temperaturas TPV normales, esta radiación está en su mayor parte en infrarroja cercana y frecuencia infrarroja. El diodo fotovoltaico puede absorber alguno de estos fotones radiactivos y convertirlo en un portador de carga libre, eso es electricidad.Los sistemas termofotovoltaico tienen pocas, si es que tienen alguna, piezas movibles y son por eso muy silenciosos y requieren poco mantenimiento. Estas propiedades hacen que los sistemas termofotovoltaicos sean adecuados para sitios lejanos y aplicaciones generadoras de electricidad portátiles. Sus propiedades de eficacia energética-gasto, sin embargo, son a menudo bastante pobres comparadas con otras tecnologías para generar electricidad. Las investigaciones actuales en el área tienen como objetivo aumentar la eficacia del sistema manteniendo un coste bajo. En el diseño de un sistema termofotovoltaico, es normal desear igualar las propiedades ópticas de la emisión térmica (longitud de onda, polarización electromagnética, dirección) con las características de conversión más eficientes las células fotovoltaicas, ya que la emisión térmica bruta es la mayor fuente de ineficacia. Muchos grupos se centran en las células de antimoniuro de galio (GaSb). El germanio (Ge) también es válido. Muchas investigaciones y el desarrollo de los termofotovoltaicos por tanto se ocupan de métodos de controlas las propiedades del emisor .Muchos atribuyen la idea de este sistema al científico Pierre Aigrain (1956).Las células termofotovoltáicas han sido propuestas a menudo como mecanismo auxiliares de conversión de energía para la regeneración de calor perdido en otros sistemas,como sistemas con turbina de vapor o células solares. Incluso se construyó un prototipo de coche termofotovoltaico. El "Viking 29" fue el primer automóvil termofotovoltaico del mundo, diseñado y construido por el Vehicle Research Institute (VRI) en la Universidad del Oeste de Washington.La investigación termofotovoltaica es un área muy activa. Entre otros, el esfuerzo de desarrollo de la tecnología de conversión de radioisótopos de la Universidad de Houston se centra en combinar al mismo tiempo la célula termofotovoltaica con un termopar para proporcionar una mejora del 30% al 40% en la eficacia del sistema sobre los actuales generadores termoeléctricos de radioisótopos.
  • Thermophotovoltaic (TPV) energy conversion is a direct conversion process from heat differentials to electricity via photons. A basic thermophotovoltaic system consists of a thermal emitter and a photovoltaic diode cell.The temperature of the thermal emitter varies between different systems from about 900 °C to about 1300 °C, although in principle TPV devices can extract energy from any emitter with temperature elevated above that of the photovoltaic device (forming an optical heat engine). The emitter can be a piece of solid material or a specially engineered structure. A conventional solar cell is effectively a TPV device in which the Sun functions as the emitter. Thermal emission is the spontaneous emission of photons due to thermal motion of charges in the material. For normal TPV temperatures, this radiation is mostly at near infrared and infrared frequencies. The photovoltaic diodes can absorb some of these radiated photons and convert them into free charge carriers, that is electricity.Thermophotovoltaic systems have few, if any, moving parts and are therefore very quiet and require low maintenance. These properties make thermophotovoltaic systems suitable for remote-site and portable electricity-generating applications. Their efficiency-cost properties, however, are often rather poor compared to other electricity-generating technologies. Current research in the area aims at increasing the system efficiencies while keeping the system cost low. In the design of a TPV system, it is usually desired to match the optical properties of thermal emission (wavelength, polarization, direction) with the most efficient conversion characteristics of the photovoltaic cell, since unconverted thermal emission is a major source of inefficiency. Most groups focus on gallium antimonide (GaSb) cells. Germanium (Ge) is also suitable. Much research and development in TPVs therefore concerns methods for controlling the emitter's properties.TPV cells have often been proposed as auxiliary power conversion devices for regeneration of lost heat in other power generation systems, such as steam turbine systems or solar cells. A prototype TPV hybrid car was even built. The "Viking 29" (TPV) powered automobile, designed and built by the Vehicle Research Institute (VRI) at Western Washington University.TPV research is a very active area. Among others, the University of Houston TPV Radioisotope Power Conversion Technology development effort is aiming at combining thermophotovoltaic cell concurrently with thermocouples to provide a 3 to 4-fold improvement in system efficiency over current radioisotope thermoelectric generators.
  • Termofotovoltaik, ısı enerjisinden elektrik üretme sistemidir. Işık enerjisini elektrik enerjisine çeviren güneş panellerini oluşturan fotovoltaik sistemlere alternatiftir. Termofotovoltaik sistemlerin geliştirilebilmesi ve kullanıma uygun üretilebilmesi için nano teknolojik gelişme gerekmektedir. Termofotovoltaik sistem ile fotovoltaik sistemleri karıştırılarak yapılacak kompozit kaplama, dolgu ve yalıtım malzemesi olarak kullanılarak sistemde(Bilgisayar sistemleri, İnsansız Hava Aracı sistemleri, hibrit otomobillerin motor ve fren Sistemi gibi) ısıya dönüşen enerjiyi geri elektrik enerjisine çevirebilecektir.Termofotovoltaik ve fotovoltaik sistemlerin Teknolojik gelişimine ve verim oranına bağlı olarak; özellikle petrol kullanan araçlarda, harcanan yakıttaki enerjinin %10-15'lik kısmı Hareket enerjisi sağlarken kalan %80 imden fazla enerji ısı enerjisine dönüşüp kaybolmasını önleyerek, yeterli ar-ge edilerek dünya çapındaki gelişimini tamamlayıp %90 üzerinde bir verim ile çalışır hale geldiğinde, otomobillerde ısı enerjisi olarak kaybolan %80'lik enerjinin %90 lık kısmını tekrar elektrik enerjisine çevirir hale geldiğinde (bir depo yakıtın artık %10'luk kısmını hareket enerjisi olarak kullanmak yerine %78'den fazla kısmını kullanabilir hale gelmek) bir depo yakıtla dünya çevresini dolaşmak mümkün hale gelecek.
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  • Une cellule thermophotovoltaïque est une cellule photovoltaïque optimisée pour la conversion en électricité d'un rayonnement électromagnétique infrarouge.
  • Termofotovoltaika je vysoce účinné metoda přeměny tepelné energie na elektrickou prostřednictvím tělesa zahřívaného přímo ve spalovací zóně hořáku (tzv. emitoru) a polovodiče.Za průkopníka této metody je považován francouzský fyzik Pierre Aigrain, který na výzkumu termofotovoltaických (TPV) článků pracoval především v americkém Technologickém institutu v Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology MIT) .
  • Termofotovoltaik, ısı enerjisinden elektrik üretme sistemidir. Işık enerjisini elektrik enerjisine çeviren güneş panellerini oluşturan fotovoltaik sistemlere alternatiftir. Termofotovoltaik sistemlerin geliştirilebilmesi ve kullanıma uygun üretilebilmesi için nano teknolojik gelişme gerekmektedir.
  • Thermophotovoltaic (TPV) energy conversion is a direct conversion process from heat differentials to electricity via photons. A basic thermophotovoltaic system consists of a thermal emitter and a photovoltaic diode cell.The temperature of the thermal emitter varies between different systems from about 900 °C to about 1300 °C, although in principle TPV devices can extract energy from any emitter with temperature elevated above that of the photovoltaic device (forming an optical heat engine).
  • La conversión de energía Termofotovoltaica (TPV en inglés) es un proceso de conversión directa de calor diferencial a electricidad por medio de fotones.
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