Термофотоэлектрический преобразователь

Татарин> Добились для термофотоэлектрики КПД 40% (Тв = 1900-2400С).
Татарин> Это вполне сравнимо с классическими нынешними тепловыми машинами
Чото не очень. По максимуму, КПД=(2400-300)/(2400+300)=0,77. У нормального турбореактива КПД под 50% при более низких температурах. У хорошего ЖРД - более 60%, правда, при более высоких.
Конечно, 40% - это очень хорошо. Но градусы чото уж слишком.

Татарин>> Добились для термофотоэлектрики КПД 40% (Тв = 1900-2400С).
Татарин>> Это вполне сравнимо с классическими нынешними тепловыми машинами
pokos> Чото не очень. По максимуму, КПД=(2400-300)/(2400+300)=0,77. У нормального турбореактива КПД под 50% при более низких температурах. У хорошего ЖРД - более 60%, правда, при более высоких.
pokos> Конечно, 40% - это очень хорошо. Но градусы чото уж слишком.
Градусы им позволили обойтись без "традиционных" для ТФЭ соединений сурьмы и селена, "традиционными" материалами. И использовать уже имеющиеся технологические наработки по арсенидам.

Одна из проблем ТФЭ - низкие температуры, очень "красный" спектр, и поэтому требуется делать совершенно отдельный вид узкозонных фотопреобразователей (то есть, вот почти весь путь, что прошла индустрия СБ проходить почти заново, но на коленках в лаборатории).
Крупной серии не будет, пока не будет КПД, а КПД не будет, пока не будет очень крупной серии и вложений. Кольцевая.

А тут они вышли из неё и показали результат.

...
Кстати, на 1300К показали 30%. Разница невелика... и она ВСЯ тут из-за того, что одна лаба пытается догнать все лабы и заводы мира, которые десятилетиями отрабатывали технологию с заточкой на Солнце.

Татарин> Градусы им позволили обойтись без "традиционных" для ТФЭ соединений сурьмы и селена,..
Нену, арсенид галлия и арсенид галлия-индия теперь даже традиционней, чем всякая сурьмятина.
Татарин> Одна из проблем ТФЭ - низкие температуры, очень "красный" спектр
Это понятно.
Татарин> Кстати, на 1300К показали 30%.
А ватэто уже ближе к жизни.

Татарин>> Градусы им позволили обойтись без "традиционных" для ТФЭ соединений сурьмы и селена,..
pokos> Нену, арсенид галлия и арсенид галлия-индия теперь даже традиционней, чем всякая сурьмятина.
Ну вот я про то и говорю, что это - традиционно и хорошо освоено.
А вот с специфичными селенидами и теллуридами возиться каждой конкретной лабе - это просто закат солнца вручную.

Татарин>> Кстати, на 1300К показали 30%.
pokos> А ватэто уже ближе к жизни.
А вот не факт. Там же ещё один параметр - удельная мощность.
С 1300К у тебя максимум 5.6Е-8*1300⁴ ~= 28кВт с квадратного метра (реально, конечно, в десятки раз меньше - ты же спектр режешь, и почти всему излучаться не даёшь).
А с 2400К - уже в 5-7 раз больше. А это, помимо всего процего, сразу ещё и цена на ватт пропорционально меньше.

Татарин> Там же ещё один параметр - удельная мощность.
Татарин> ...ещё и цена на ватт пропорционально меньше.
Нащот удельной мощности всё кристалльно ясно, а вот нащот цены - это ещё тот бизнес-кейс ваять из вольфрама и тантала. Опять же, греть-то чем до таких температур?
Другое видится (на расстоянии) - брать прямо концентрированный солнечный свет, там 6000К без затей.

pokos> Нащот удельной мощности всё кристалльно ясно, а вот нащот цены - это ещё тот бизнес-кейс ваять из вольфрама и тантала. Опять же, греть-то чем до таких температур?
Так а чо вольфрам и тантал-то?
Паровые установки за ватт тоже не дешёвые.

pokos> Другое видится (на расстоянии) - брать прямо концентрированный солнечный свет, там 6000К без затей.
Все работы с термофотопреобразованием в СССР/России были как раз для солнечных систем. Проиграли прямому преобразованию рассеянного света фотоэлектрикой.

А сейчас чем греть - понятно: лучший кандидат - атом. У атома температура почти-бесконечна (в практическом смысле), миллионы-триллионы градусов, вопросы чисто к термостойкости.

Я знаю минимум 2 коллектива в России с термофотопреобразованием атома возящиеся - это "Ромашка" (несколько сот кВт подземный необслуживаемый реактор с пожизненной АЗ, тепловые трубы, на поверхности - термофотопреобразование с 20% КПД) и атомная батарейка в несколько-сот-ватт диапазоне (на замену РИТЭГам; по качествам примерно то же самое, но КПД не 3-5, а 20-25%).

У буржуев есть проекты по топливному термофотопреобразованию: термофото в газогенераторе газовой турбины, газовая горелка греет излучатель, после выхлоп идёт в газовую турбину. Ещё есть итальянский проект по вспомогательному генератору-печке для гибридов (вместо ДВС).

Татарин> Так а чо вольфрам и тантал-то?
А что ещё хорошо работает при 2700 градусов?
Татарин> ...вопросы чисто к термостойкости.
Дык, я их и задал, если ты не заметил. Опять же, возле атома все твои фотоэлементы превращаются в отличные проводники.
Татарин> ...тепловые трубы...
Шо, прям на 1700 градусов, хотя бы?
Татарин> ...термофото в газогенераторе газовой турбины
А это шо бль за кадавр? Сон разума какой-то.

pokos>> Нену, арсенид галлия и арсенид галлия-индия теперь даже традиционней, чем всякая сурьмятина.
Татарин> Ну вот я про то и говорю, что это - традиционно и хорошо освоено.

Галлия мало и он примесь к алюминию. Остаток от электролиза. Его нельзя добывать отдельно. Хочешь добыть грамм галлия — тонну алюминия восстанови из руды.

Татарин>> ...термофото в газогенераторе газовой турбины
pokos> А это шо бль за кадавр? Сон разума какой-то.

Присоединяюсь к вопросу. Я хочу это видеть!

Татарин>> Так а чо вольфрам и тантал-то?
pokos> А что ещё хорошо работает при 2700 градусов?
Керамики. Там теплоносителя-то и механических нагрузок-то нет. Висит, светится.

Татарин>> ...вопросы чисто к термостойкости.
pokos> Опять же, возле атома все твои фотоэлементы превращаются в отличные проводники.
А зеркала - нет.

Татарин>> ...тепловые трубы...
pokos> Шо, прям на 1700 градусов, хотя бы?
1400С. Да.

Татарин>> ...термофото в газогенераторе газовой турбины
pokos> А это шо бль за кадавр? Сон разума какой-то.
Ну, проект такой вот был, да.

Татарин> Керамики...Висит, светится.
На чём висит?

Татарин> А зеркала - нет.
А бублики только вкуснее становятся.

Татарин> 1400С. Да.
Низачот.