SPECTRALLY-ENGINEERED SOLAR THERMAL PHOTOVOLTAIC DEVICES

A solar thermal photovoltaic device, and method of forming same, includes a solar absorber and a spectrally selective emitter formed on either side of a thermally conductive substrate. The solar absorber is configured to absorb incident solar radiation. The solar absorber and the spectrally selective emitter are configured with an optimized emitter-to-absorber area ratio. The solar thermal photovoltaic device also includes a photovoltaic cell in thermal communication with the spectrally selective emitter. The spectrally selective emitter is configured to permit high emittance for energies above a bandgap of the photovoltaic cell and configured to permit low emittance for energies below the bandgap. L'invention porte sur un dispositif thermophotovoltaïque solaire et sur son procédé de formation, ledit dispositif comprenant un absorbeur solaire et un émetteur spectralement sélectif formé sur l'un ou l'autre côté d'un substrat thermoconducteur. L'absorbeur solaire est configuré pour absorber un rayonnement solaire incident. L'absorbeur solaire et l'émetteur spectralement sélectif sont configurés avec un rapport de surface d'émetteur/d'absorbeur optimisé. Le dispositif thermophotovoltaïque solaire comprend également une cellule photovoltaïque en communication thermique avec l'émetteur spectralement sélectif. L'émetteur spectralement sélectif est configuré pour permettre une émittance élevée pour les énergies au-dessus de la bande interdite de la cellule photovoltaïque et configuré pour permettre une faible émittance pour les énergies au-dessous de la bande interdite.