Conversion thermophotovoltaïque

L’énergie thermique peut provenir de la combustion, de réactions nucléaires (pour les applications spatiales), de sources de chaleur résiduelle (processus industriels à haute température) et du rayonnement solaire concentré à l’aide d’un absorbeur de rayonnement intermédiaire. Le stockage de l’énergie thermique peut être utilisé pour résoudre le problème de l’approvisionnement intermittent en électricité d’origine éolienne et solaire directe.

Dans ce contexte, l’Institut et ses partenaires sont impliqués dans de multiples actions :

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  En cours :

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    Conception, fabrication et caractérisation de cellules thermophotovoltaïques à faible bande interdite (< 0,36 eV), dans le cadre d’un projet financé par l’ANR (LOW-GAP-TPV, 11/2021-10/2025) impliquant les groupes M@CSEE et NanoMIR de l’Institut, le groupe TNR de l’Institut Pprime, et le groupe OR2T du CEMHTI.

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    Coordination de l’équipe-projet TREE réunissant 11 laboratoires français qui contribuent aux recherches sur les convertisseurs de rayonnement thermique en électricité.

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    Coordination de l’organisation du Workshop TREE 2023.

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    Coordination du réseau international iTPV.

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  Récent :

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    Conception, fabrication et mise en œuvre d’un convertisseur thermophotovoltaïque en champ proche (NF-TPV), dans le cadre d’un projet financé par l’ANR (DEMO-NFR-TPV, 11/2016-10/2020) impliquant le groupe NanoMIR de l’Institut et le groupe MiNT du Centre des sciences de l’énergie et de la thermique de Lyon.

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    Contribution à la proposition d’un nouveau concept de convertisseur d’énergie thermique en énergie électrique à l’état solide, appelé convertisseur thermophovoltaïque à champ proche amélioré par la chaleur, dans le cadre d’une collaboration avec l’Instituto de Energia Solar, Universidad Politécnica de Madrid, Espagne (groupe SyNC).

  • Co-éditeur d’un numéro spécial dans le journal Solar Energy Materials and Solar Cells.

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    Coordination de l’organisation du Workshop TREE 2022.

Pour plus d’informations sur ce sujet :

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  Chapitre sur la conversion énergétique du TPV dans un livre récent sur le stockage, le transfert et la conversion de l’énergie thermique à ultra-haute température.

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  Un article sur les principes et les perspectives du thermophotovoltaïque (en français).

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  Un article avec des résultats montrant une conversion TPV en champ proche avec une efficacité record de 14-20% et une densité de puissance électrique de 0,75 W cm-2.

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  Un article revisitant le comportement thermique des dispositifs TPV.

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  Un article démontrant les excellentes performances des cellules PV InSb conçues pour les convertisseurs NF-TPV.