Um mit extremen Temperaturen Strom zu erzeugen, braucht es Thermophotovoltaik mit einem Emitter, der diesen Bedingungen standhält. Forscher testeten nun erfolgreich die Verwendung von Iridium.
Die Thermophotovoltaik könnte Strom nicht nur aus industrieller Abwärme erzeugen, sondern auch einen wichtigen Beitrag zur Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien leisten.
(Bild: Артур Ничипоренко - stock.adobe.com)
Eine Forschergruppe rund um das Helmholtz-Zentrum Hereon hat einen neuen selektiven Emitter auf Iridium-Basis für die Thermophotovoltaik entwickelt. Laut einer Mitteilung kann der neue Emitter auch bei hohen Temperaturen um die 1.000 Grad Celsius eingesetzt werden. Iridium wurde damit erstmals als Material für einen Emitter verwendet. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“ veröffentlicht.
Bei der Thermophotovoltaik sitzt der Emitter zwischen der Wärmequelle und der Photovoltaikzelle. Er besteht aus mehreren dünnen Schichten, in der Regel Metall und Oxid im Wechsel. Seine Aufgabe ist es, langwellige Strahlen zu unterdrücken und nur kurzwellige Photonen durchzulassen. Dies ist laut den Forschern wichtig, da die Solarzelle nicht in der Lage ist, die langwellige Strahlung in Strom umzuwandeln. Bei hohen Temperaturen oxidieren jedoch die meisten Metalle und es kommt zum Versagen der Funktion des Emitters, heißt es weiter. Laut den Forschern behält der neue selektive Emitter aus Iridium und Hafniumoxid seine Funktion vollständig über 100 Stunden bei 1000 Grad Celsius.
Die Thermophotovoltaik könnte Strom aus industrieller Abwärme erzeugen und zudem einen Beitrag zur Netzstabilität leisten. So könnte Energie in Wärmespeichern zwischengelagert und mithilfe der neuen Technologie bei Bedarf wieder in Strom verwandelt werden.
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Stand vom 15.04.2021
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