Thermophotovoltaische Energiekonversion auf der Basis mikrostrukturierter, selektiver Infrarotemitter und Infrarot-Photovoltaikzellen

在一个热光发电机wird Wärmestrahlung direkt mit photoelectric Energie umgewandelt的光发电机泽伦。热光电转换器是一种电位转换器，它可以在小规模的Wärme-Elektrizitäts-Wandler中实现，这种转换器可以通过在Wirkungsgrad和Zuverlässigkeit中的应用来实现。该项目旨在分析一种新的TPV-Konzeptes，用于测试一种微结构，IR选择性Wolframemitters，以及IR滤波器的双向辐射和光电转换器。一个Schwerpunkt在材料科学上是对高温稳定性和最佳微结构性能的研究。Zur Vermeidung einer Oxidation der strukturierten Emitteroberfläche und einer unerwünschten Aufheizung der PV-Zellen durch convektiven Wärmetransport bei de auftretenden hohen Emittertemperaturen von ca. 1500 K是一个真空系统。Die winkelselektive Infrarotoptik des Systems soll mit dem winkelabhängigen Emissionsverhalten des selektiven Emitters abgestimmt韦尔登。通过对TPV-Aufbau试验项目中的Hinblick系统优化问题的研究，解决了材料科学的基本问题，并通过原理验证。

In einem thermophotovoltaischen Generator wird Wärmestrahlung direkt mit photovoltaischen Zellen in elektrische Energie umgewandelt. Die Thermophotovoltaik besitzt das Potenzial, vor allem im Kleinleistungsbereich Wärme-Elektrizitäts-Wandler zu realisieren, die sich gegenüber anderen Techniken durch höheren Wirkungsgrad und höhere Zuverlässigkeit auszeichnen. Inhalt des Projektes ist die Analyse eines neuen TPV-Konzeptes unter Verwendung eines mikrostrukturierten, IR-selektiven Wolframemitters, das auf die bislang üblichen IR-Filter zwischen Strahlungsemitter und photovoltaischem Konverter verzichtet. Ein Schwerpunkt liegt in materialwissenschaftlichen Untersuchungen zur Hochtemperaturstabilität und der Optimierung mikrostrukturierter Emitter im Hinblick auf die geplante Anwendung. Zur Vermeidung einer Oxidation der strukturierten Emitteroberfläche und einer unerwünschten Aufheizung der PV-Zellen durch konvektiven Wärmetransport bei de auftretenden hohen Emittertemperaturen von ca. 1500 K ist ein Vakuumsystem erforderlich. Die winkelselektive Infrarotoptik des Systems soll mit dem winkelabhängigen Emissionsverhalten des selektiven Emitters abgestimmt werden. Nach Klärung der grundlegenden materialwissenschaftlichen Probleme soll eine Systemoptimierung insbesondere im Hinblick auf den im Projektverlauf vorgesehenen experimentellen TPV-Aufbau erfolgen, mit dem das Prinzip verifiziert werden soll.