Випромінювач для термофотовольтаїчних систем

Випромінювач для термофотовольтаїчних систем у вигляді порожнистого циліндра, що 3 27964 (локальних ділянок перегріву або ділянок з пониженою температурою), а, отже, і нерівномірною випромінювальною здатністю окремих ділянок, що потім призводить до неоднорідності температур по поверхні як самого селективного випромінювача, так і ТФВ комірок. Така неоднорідність не кращим чином позначається на характеристиках роботи ТФВ системи і в подальшому призводить до скорочення терміну служби приладу. Другий недолік пов'язаний із тим, що для придання міцності випромінювачу він повинен мати певну товщину стінки або мати укріплюючу основу (що і робиться у прототипі використанням середнього, армуючого шару). Задачею корисної моделі є створити випромінювач для термофотовольтаїчних систем, в якому за рахунок те хнологічних особливостей можливо було б отримати випромінювач, який мав би більш рівномірно розподілену по своїй поверхні температуру, а, отже, й випромінювальну здатність, а також необхідну міцність при мінімальній товщині. Це досягається тим, що випромінювач для термофотовольтаїчних систем у вигляді порожнистого циліндра, який складається з трьох шарів: внутрішній - це карбід кремнієвий шар, який випромінює енергію у широкому діапазоні, центральний - це шар, фільтруючий інфрачервоне випромінення дальнього діапазону і зовнішній селективно випромінюючий у відповідності зі спектром поглинання фотоприймальних комірок шар, а центральний і зовнішній та вн утрішній шари виготовлені як окремі два циліндри, де внутрішній циліндр складається з армуючої C-SiC-матриці на основі вуглетканини та рівномірно розподіленого по об'єму наповнювача, що містить карбід кремнію, вуглець та кремній у вигляді аморфних та мікрокристалічних фаз. Виповнення внутрішнього циліндру на основі армуючої C-SiC-матриці на основі вуглетканини дозволяє отримати більш рівномірне розподілення температури, а, отже, і випромінювальної здатності як внутрішнього SiC циліндра, так і усього випромінювача в цілому. Це досягається тим, що вуглетканина, яка для SiC випромінювача є армуючою основою за своєю структурою має рівномірно розподілені по своєму об'єму атоми вуглецю, які грають основну роль у синтезі полікристалітів SiC (Si+С→SiC), а однакові початкові умови реакції передумовлюють утворення рівномірно розташованих і однакових за розмірами кристалітів SiC. Тому фо топриймальні комірки будуть отримувати однакові потоки випромінення, що, як уже було згадано вище, позитивно відбивається на параметрах їх роботи (у тому числі на ККД, так як кожна точка випромінюючої поверхні вносить свій вклад в загальну щільність випромінення, а не тільки окремі ділянки, які були більш прогріті), а також на довговічності. За рахунок вуглетканини, як армуючої основи, і складу SiC випромінювача С≤7,5%, Si≤5,0% і С - решта, забезпечується необхідна міцність і форма SiC випромінювача, причому товщина стінки випромінювача може 4 дорівнювати товщині самої вуглетканини, що достатньо проблематично за стандартною технологією і потребує використовувати додаткову, не потрібну у нашому випадку, кількість карбіду кремнію. Випромінювач складається із джерела тепла (1), зовнішнього циліндру (2), який складається з двох шарів: фільтра інфрачервоного випромінення дальнього діапазону на основі Аl2 О3 (3) і селективного випромінювача на основі MgO, легованого нікелем або кобальтом (4), який випромінює енергію у вузькому діапазоні, узгодженому з максимумом спектра поглинання фотоприймальних комірок (не вказані на фігурі) та внутрішнього циліндру (5) із карбіду кремнію (SiC випромінювач). Випромінювач працює наступним чином. Внутрішній циліндр (5) нагрівається від джерела тепла (1), після чого випромінює енергію зовнішньою стінкою у широкому діапазоні, як "чорне" тіло. Внутрішній шар (3) зовнішнього циліндру (2) діє як фільтр для дальньої інфрачервоної області для запобігання зайвого нагрівання селективного випромінювача (4) і фотоприймальних комірок (не вказані на фігурі) від випромінення, яке не може бути перетворене на електричну енергію, а зовнішній шар (4) поглинає увесь спектр, що пройшов крізь фільтр (3) і випромінює вже енергію у вузькому діапазоні, узгодженому з максимумом поглинання фотоприймальних комірок. Такий випромінювач добре підходить для використання у термофотовольтаїчних генераторах та системах з комірками, наприклад, на основі GaSb.