Article Dans Une Revue Techniques de l'ingénieur. Physique énergétique Année : 2025

Thermophotovoltaic conversion - From principles to applications

Conversion thermophotovoltaïque - Des principes aux applications

Résumé

The production of low-carbon electricity is a necessity that calls for the development of new technologies. Thermophotovoltaic conversion involves the direct conversion of thermal energy using the photovoltaic effect. As with photovoltaic conversion using solar radiation, it recovers radiative heat from sources withtemperatures between 500 and 2,500 °C. This article presents basic principles, science and engineering, and main applications. Powered by a wide variety of primary energy sources, coupled with energy storage in thermal form at very high temperatures (1,000 to 2,500°C), and with cell efficiencies tending towards 50 %, thermophotovoltaic systems offer new options for decarbonized electricity production.

La production d’électricité décarbonée est une nécessité qui appelle le développement de nombreuses technologies. La conversion thermophotovoltaïque consiste à réaliser une conversion directe d’énergie thermique par effet photovoltaïque. Cousine de la conversion photovoltaïque associée au rayonnement solaire, elle permet de récupérer de la chaleur radiative issue de sources de températures entre 500 et 2500 °C. Cet article en présente les principes élémentaires, la science et l’ingénierie, et les applications principales. Alimentés par une grande variété de sources d’énergie primaire, couplés à du stockage d’énergie sous forme thermique à très haute température (1000 à 2500 °C), et avec des rendements de cellules tendant vers 50 %, les systèmes thermophotovoltaïques offrent de nouvelles options pour une production décarbonée d’électricité.

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hal-05116893 , version 1 (26-11-2025)

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Rodolphe Vaillon, Pierre-Olivier Chapuis. Conversion thermophotovoltaïque - Des principes aux applications. Techniques de l'ingénieur. Physique énergétique, 2025, base documentaire : TIP201WEB. (ref. article : be8046), ⟨10.51257/a-v1-be8046⟩. ⟨hal-05116893⟩
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