L’aumento dell’efficienza dei sistemi termofotovoltaici (TPV) è di interesse per lo sfruttamento di calore derivante da processi di combustione al fine di generare una quota di energia elettrica. RSE ha, pertanto, avviato un’attività di simulazione teorica per valutare le soluzioni tecnologiche che possono portare ad un miglioramento delle performance del dispositivo TPV (la cella solare), che costituisce il cuore di ogni sistema di conversione termofotovoltaica della potenza termica in potenza elettrica. Il presente studio ha permesso, in particolare, di valutare le performance di un dispositivo TPV al germanio dotato di uno strato passivante frontale di SiGe e di un filtro ottico innovativo con doppia funzionalità: ovvero un filtro che, in abbinamento con uno specchio posteriore, potesse agire come sia come riflettore dei fotoni non utilizzabili dalla cella, sia, allo stesso tempo, come un coating antiriflettente, capace di aumentare l’assorbimento dei fotoni utilizzabili dalla cella. La modellazione matematica effettuata in collaborazione con l’Università di Pavia ha permesso di verificare che il dispositivo TPV SiGe/Ge innovativo ideale, esposto ad una sorgente di corpo nero alla temperatura di 1500 K, consente un incremento di efficienza, rispetto ad un dispositivo TPV usuale ideale di Ge, dal 6% al 30% ed un incremento di potenza elettrica del 40%. La simulazione ha, inoltre, evidenziato che la radiazione di corpo nero assorbibile dalla cella di germanio aumenta di un fattore 6 aumentando la temperatura di emissione da 1500 K a 2000 K. Pertanto, il dispositivo TPV al Ge massimizza le sue prestazioni nei processi che operano ad alta temperatura. È stata, inoltre, realizzata e caratterizzata una nuova sorgente di corpo nero. In particolare, è descritta la metodologia adottata per determinarne la temperatura di emissione (1420 K), l’intensità (810 mW/cm2), l’uniformità nel piano di misura del dispositivo TPV (±10%) e la stabilità temporale (±1%). La nuova sorgente di corpo nero è stata, quindi, utilizzata per effettuare misure corrente-tensione su dispositivi TPV di Ge usuali. Il buono accordo fra i dati sperimentali e quelli simulati ha permesso di validare i modelli matematici applicati per simulare le prestazioni dei dispositivi TPV. I risultati ottenuti dalle simulazioni e dalle misure effettuate hanno, infine, fornito indicazioni in merito all’ottimizzazione dei processi realizzativi dei dispositivi TPV innovativi al germanio.