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imec reduce significativamente el costo de las células termovoltaicas basadas en germanio

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imec reduce significativamente el costo de las células termovoltaicas basadas en germanio

2018-05-22

Imec significantly reduces cost of germanium-based thermophotovoltaic cells


Célula termo fotovoltaica basada en germanio de imec con un acabado optimizado de la superficie frontal y posterior.


Los investigadores de imec presentaron hoy una técnica de procesamiento mejorada para basado en germanio Las células termo-fotovoltaicas (tpv) dan como resultado una reducción significativa del costo celular, un paso esencial para desarrollar un mercado para aplicaciones termo-fotovoltaicas. Las células tpv recientemente desarrolladas de imec están fabricadas en sustratos de germanio con una superficie optimizada, específicamente diseñadas y fabricadas para esta aplicación.


Las células termovoltaicas convierten la radiación de fuentes de calor a una temperatura inferior a la del sol. Las células tpv son ideales para ser utilizadas en un contexto industrial, por ejemplo, para generar electricidad a partir del calor residual liberado durante la producción de acero o vidrio. alternativamente, las células tpv se pueden agregar a los sistemas de calefacción domésticos para cogenerar electricidad además de agua caliente. Por lo tanto, las células tpv pueden reducir el desperdicio y, por lo tanto, aumentar la eficiencia de los sistemas de calefacción domésticos.


sin embargo, debido a la complejidad general de un sistema de tpv completo y al costo relativamente alto de las celdas adecuadas existentes, los sistemas de tpv aún no han encontrado acceso a las aplicaciones industriales y de consumo. El proceso de fabricación recientemente desarrollado de imec es un primer paso importante para abrir el potencial de mercado de esta tecnología tan prometedora.



Imec significantly reduces cost of germanium-based thermophotovoltaic cells


Las células tpv en sustratos especialmente diseñados muestran un rendimiento mejorado a longitudes de onda relevantes para aplicaciones termo-fotovoltaicas.


el pico de emisión de los emisores selectivos típicamente utilizados en los sistemas tpv está cerca del gap de germanio. por lo tanto, germanio Los dispositivos fotovoltaicos son muy adecuados como receptores para este tipo de sistemas. las células tpv basadas en germanio hasta ahora se fabricaron en sustratos listos para ser comercializados, comercializados para el crecimiento epitaxial de las capas iii-v. sin embargo, el método de procesamiento de imec no implica ningún paso de deposición epitaxial, ya que el emisor se forma por difusión y pasivación obtenida mediante el uso de si amorfo. durante un programa de investigación, se fabricaron y probaron sustratos ge específicamente diseñados para esta aplicación. las mediciones de respuesta espectral que comparan las células tpv tradicionales a partir de sustratos epi-ready con células tpv definidas en substratos ge específicamente diseñados muestran que estas últimas tienen una eficiencia cuántica notablemente mejor. esto se traduce directamente en una mayor eficiencia de conversión de calor residual en electricidad.


jef poortmans, director fotovoltaico de imec, dijo: \"La investigación de imec sobre energía fotovoltaica tiene como objetivo encontrar técnicas para fabricar células solares rentables y más eficientes. hemos acumulado una gran experiencia en células solares de silicio de más de 25 años. utilizamos con éxito este conocimiento para nuestra investigación de tpv. aplicamos técnicas patentadas de pasivación de superficie de imec, nuevas tecnologías de contacto y conocimiento de materiales para mejorar la eficiencia cuántica de nuestras células tpv, lo que resulta en un mayor rendimiento st red ucción \".


fuente: phys.org


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