Дослідники з Університету Райса розробили високоефективний тепловий випромінювач, який може сприяти розробці практичних і масштабованих систем TES. Він нагрівається і перетворює тепло в електромагнітне випромінювання.
Батареї неідеальні: вони зроблені з рідкісних мінералів, видобуток яких провокує викиди СО2; також вони виділяють шкідливі хімічні речовини в навколишнє середовище і мають обмежений термін служби. Що стосується зберігання енергії, то, вчені шукають більш екологічне і чисте рішення, ніж акумулятори. Одним з таких багатообіцяючих напрямків є системи зберігання теплової енергії (TES), які зберігають електрику, перетворюючи її на тепло, яке згодом може бути перетворено назад в електрику.
TES вимагають недорогих матеріалів, мають набагато триваліший термін служби порівняно з батареями і їх легше масштабувати для різних систем. Вони можуть стабілізувати поновлювані енергетичні мережі, накопичуючи додаткову сонячну або вітрову енергію, коли вона доступна, і поставляючи її під час пікового попиту. Конструкції TES часто використовують термофотоелектричну (TPV) систему для перетворення тепла в електрику.
TES включають два основні компоненти — фотоелектричні (PV) елементи, які перетворюють світло на електрику, і теплові випромінювачі, що перетворюють тепло на світло. Обидва ці компоненти повинні добре працювати, щоб система була ефективною.
Використовуючи квантові ефекти, резонатори здатні контролювати фотони, що випускаються на квантовому рівні, гарантуючи, що випускаються тільки найкорисніші для фотоелектричного (PV) елемента фотоелектричні фотони, що підвищує загальну ефективність системи.
У підсумку квантовий тепловий випромінювач показав вражаючу ефективність у 60%, і дослідники стверджують, що вони можуть ще більше поліпшити її, використовуючи новий матеріал.
