Termofotovoltaika: Když se při 1000 °C teplo stane elektřinou

 V termofotovoltaice stejně jako ve fotovoltaice se zářivá energie přeměňuje na elektřinu fotovoltaickým článkem. U termofotovoltaiky však sálavá energie nepochází ze slunce, ale ze zdroje tepla, jaký se používá například v ocelářském průmyslu. Zářič je umístěn mezi zdrojem tepla a solárním článkem. Skládá se z několika velmi tenkých vrstev (střídavě kov a oxid), které mají zůstat nezměněny při vysokých teplotách, proto je zde nutný materiál, který by bez degradace vydržel teplotu 1000°C. Žáruvzdorné kovy jako W, Mo, Ta, Nb a Re selhávají díky oxidaci. Nově se navrhuje použití iridia, které je stabilní vůči oxidaci a má optické vlastnosti srovnatelné se zlatem. Byla demonstrována tepelná odolnost Ir v 3-vrstvém systému, skládajícím se z HfO2/Ir/HfO2prováděním žíhacích pokusů až do 1240 °C v rozsahu tlaku od 2 × 10−6 mbar až 1 bar. Ir vrstva nevykazuje žádnou oxidaci ve vakuu a atmosféře inertního plynu. Při teplotách nad 1100 °C se Ir vrstva začne aglomerovat v důsledku degradace omezující HfO2 vrstvy. Rentgenové difrakční spektrum potvrzuje oxidační stabilitu Ir zatímco W multivrstvy postupně mizí. Výsledky práce ukazují, že metamateriály na bázi W nejsou dlouhodobě stabilní ani při 1000 °C. Oxidační odolnost IR však může být využita pro žáruvzdorné plazmonické metamateriály, jako jsou selektivní zářiče v termofotovoltaických systémech se silným potlačením záření dlouhých vlnových délek. Více

Další novinky