Introduzione

L’invenzione insegna il concetto innovativo di uno stadio di conversione termoionica di energia solare concentrata per la produzione di energia elettrica, combinabile in cascata a uno stadio termoelettrico o a uno stadio termodinamico, e realizzabile con una serie di procedimenti di fabbricazione mediante l’utilizzo di ampie famiglie di materiali.

Caratteristiche Tecniche

Dispositivo per convertire energia solare concentrata in potenza elettrica, comprendente un emettitore termoionico e un assorbitore di radiazione configurato per trasformare efficientemente la radiazione solare in energia termica, avente una superficie esterna provvista di una struttura sub-micrometrica periodica e una superficie interna su cui l’emettitore termoionico è integrato monoliticamente.
L’efficienza di conversione del dispositivo, che combina la scalabilità della tecnologia a stato solido, tipica delle celle fotovoltaiche, alle alte temperature operative, tipiche del solare temodinamico (fino a circa 1000 °C), può superare il 30% per il solo stadio termoionico e può raggiungere valori di efficienza attorno al 40% e al 50% mediante la combinazione, rispettivamente, con generatori termoelettrici e motori termici.
Il sistema è perfettamente compatibile con sistemi termici di accumulo dell’energia (ad esempio basati su sali fusi).

Possibili Applicazioni

• Conversione di energia solare concentrata;
• Conversione di energia termica in sistemi di accumulo ad alta temperatura;
• Sistemi di propulsione spaziale;
• Conversione di energia termica da processi industriali e nucleari;
• Conversione di energia geotermica;
• Emettitori di elettroni.

Vantaggi

• Convertitore a stato solido;
• Convertitore ad alta temperatura;
• Alta efficienza di conversione;
• Compatibilità con cicli termodinamici e con i relativi sistemi termomeccanici;
• Compatibilità con sistemi di accumulo dell’energia;
• Compatibilità con sistemi di cogenerazione;
• Scalabilità.