La temperatura del emisor térmico varía según diferentes sistemas de los casi 900 °C a casi 1300 °C, aunque en principio los aparatos TPV pueden extraer energía de cualquier emisor con una temperatura que supere aquella del aparato fotovoltaico (se crea un motor térmico óptico).
Estas propiedades hacen que los sistemas termofotovoltaicos sean adecuados para sitios lejanos y aplicaciones generadoras de electricidad portátiles.
Sus propiedades de eficacia energética-gasto, sin embargo, suelen ser bastante pobres comparadas con otras tecnologías para generar electricidad.
Sin embargo, la mayoría de los sistemas termofotovoltaicos también incluyen componentes adicionales como concentradores, filtros y reflectores.
En un sistema ideal, el emisor estaría rodeado de conversores fotovoltaicos por lo que no se perdería luz.
La eficacia, la resistencia térmica y el coste son los tres factores principales a la hora de elegir el radiador para los termofotovoltaicos.
La emisión tiene lugar radio infrarrojo cercano y visible que puede ser fácilmente convertido por fotovoltaicos en energía eléctrica.
Además, la emisión selectiva solo se vuelve significativa a los 1100 °C y aumenta con la temperatura, según la ley de Planck.
Estos conversores son tradicionalmente más baratos de fabricar y menos sensible a la temperatura.
Su disponibilidad comercial, su coste extremadamente bajo, su escalabilidad y fácil fabricación hacen de este material un candidato muy atractivo.
Sin embargo, la banda prohibida relativamente ancha del Si (1.1 eV) no es la adecuada para su uso con un emisor de cuerpo negro que funcione con bajas temperaturas.
Los radiadores selectivos eliminarían los fotones de energía alta y baja, reduciendo así el calor generado.
Sin embargo, se ha observado un bajo rendimiento debido a que la masa efectiva del electrón es extremadamente alta.
Por consiguiente, los diodos de germanio tienen corrientes oscuras que se desintegran rápidamente y, por lo tanto, un bajo voltaje en circuito abierto.
Las eficiencias cuánticas internas(IQE, en sus siglas en inglés) de estos dispositivos han sido excelentes.
Con un sustrato InP ajustado a un entramado reticular, el InGaAs tiene una banda prohibida de 0.74 eV, lo cual no es una mejora en el GaSb tradicional.
Al diseñarlo para ajustar el entramado reticular a InAs, tiene una gama de banda prohibida que va desde 0.3 hasta 0.55 eV.
Los beneficios del sistema TPV con una banda prohibida tan baja no se han estudiado mucho.
Tanto para este como para otros materiales con una banda prohibida extremadamente baja, resulta difícil conseguir IQE altas para longitudes de onda largas, debido a un aumento en la recombinación Auger.
Las TPV pueden llegar a ser sistemas de energía eficientes y económicamente viables con aplicaciones tanto militares como comerciales.
En comparación con otras fuentes de energía no renovables, los quemadores TPV emiten muy poco Nox y son prácticamente silenciosos.
Las primeras investigaciones en TPV durante los años 70 demostraron que era imposible debido a las limitaciones de la PV.
Esta eficiencia es demasiado baja para el campo de batalla, así que para aumentarla, se necesita desarrollar emisores con una banda más estrecha y subir la temperatura del quemador.
Para poder llevar esto a cabo, se deben tomar otro tipo de medidas, como enfriamiento por agua o ebullición por refrigerante.
En el caso de la energía solar, las naves espaciales pueden ser una mejor localización para los concentradores grandes y pesados que requieren las TPV.
Para los convertidores PV una temperatura elevada aumenta de manera sustancial la corriente oscura, reduciendo la eficiencia global.
Por lo tanto, es fundamental desarrollar soluciones innovadoras para extraer ese calor u optimizar células TPV que puedan funcionar de manera eficiente con convertidores a altas temperaturas.
Sin embargo, se deben reducir los costes de manera significativa para que su comercialización sea viable.
Existen muchas teorías sobre el TPV CHP, pero según una estimación económica reciente, es más rentable el generador que usa refrigerante de ebullición.
Sin embargo, las temperaturas del emisor requeridas para obtener eficiencias prácticas convierten en poco probable el uso de TPV a esta escala.