Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фотогальваника без солнца - это технология фотогальваники, которая не требует солнечного света для производства электроэнергии. [1] Этот метод был разработан исследовательской группой Массачусетского технологического института. [2] Фотоэлектрические элементы наиболее эффективно преобразуют свет в электричество на определенных длинах волн. [3] [4] Поверхность солнечной фотоэлектрической энергии спроектирована так, что она преобразует тепловую энергию в определенные длины волн. [5] Это увеличивает эффективность существующих термофотовольтаических (TPV) систем. [6]

Принцип работы [ править ]

Поверхность этого материала покрыта миллиардами наноразмерных ямок, так что он излучает волны с указанными длинами волн [2] [6] и подавляет волны других длин, которые не требуются. [6] Когда поверхность подвергается воздействию тепловой энергии, она излучает световую энергию с необходимыми длинами волн. [7] При воздействии излучения атомы высвобождают свободные электроны, генерируя электричество. [8]

Развитие [ править ]

Устройство, в котором используются радиоизотопы , способно производить электричество в течение 30 лет без перерыва, используя процесс, называемый радиоактивным распадом . [2] Другое подобное устройство было разработано исследователями из Массачусетского технологического института , в котором в качестве источника топлива используется бутан . Он имеет размер кнопки и, по оценкам, работает в три раза дольше, чем литий-ионный аккумулятор аналогичного размера [5], и имеет то преимущество, что подзаряжается сразу после заправки. [1] Термофотовольтаика , технология, разработанная в 1960-х годах, способна преобразовывать тепловую энергию в электричество. [1]Ранее было известно, что солнечный свет не является абсолютно необходимым для работы фотоэлементов. [3] Инфракрасное излучение не используется эффективно в фотоэлектрических материалах, которые характеризуются малой шириной запрещенной зоны , [5] хотя его характеристики сравнительно лучше, чем у обычных кремниевых фотоэлементов . [4] Одним из примеров фотоэлектрических систем, использующих тепло, является фотоэлектрический диод, который вырабатывает электричество из тепла, выделяемого тепловым излучателем, работающим на углеводородном топливе. [1]

В солнечных батареях описанный выше тепловой излучатель точно настроен на излучение определенных длин волн, которые может использовать фотоэлектрический диод, и в то же время блокировать длины волн, которые не могут использоваться диодом. [4] Это достигается за счет травления на фотонном кристалле наноуровневых гребней и отверстий [3], так что свет, проходящий через кристалл, может быть изменен. [1]

Операция [ править ]

Вольфрамовая пластина [8] используется в качестве теплового излучателя с миллиардами наноразмерных ямок на поверхности [1], каждая из которых действует как резонатор . [3] При нагревании пластина излучает волны определенной длины, так как она создает измененный спектр излучения . [3]

Приложения [ править ]

Солнцезащитные фотоэлектрические элементы могут применяться в таких электронных устройствах, как смартфоны. Его значение плотности тока может быть утроено в ближайшие годы, когда он сможет питать смартфон более 20 дней без необходимости подзарядки между ними. [5] Его также можно использовать для утилизации отработанного тепла от электрических приборов, таких как телевизоры, и электронных приборов, таких как мобильные телефоны . [2] [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f "Солнечная фотоэлектрическая энергия - материалы, разработанные для излучения точно настроенных длин волн света при нагревании, являются ключом к новой высокоэффективной системе генерации электроэнергии" . Массачусетский технологический институт . Проверено 8 августа 2011 .
  2. ^ a b c d «ГЕНЕРАЦИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСТВА БЕЗ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА» . Новости электроники . Проверено 10 августа 2011 .
  3. ^ a b c d e "Солнечная фотогальваника: материалы, разработанные для излучения точно настроенных длин волн света при нагревании" . sciencedaily.com . Проверено 8 августа 2011 .
  4. ^ a b c "Солнечная фотоэлектрическая энергия" . nanowerk.com . Проверено 8 августа 2011 .
  5. ^ a b c d "Солнечная фотоэлектрическая энергия" . Physorg.com . Проверено 8 августа 2011 .
  6. ^ a b c «Массачусетский технологический институт сообщает о прорыве в тепловых фотоэлектрических элементах» . gizmag.com. 2 августа 2011 . Проверено 8 августа 2011 .
  7. ^ " " Солнечная "фотоэлектрическая энергия!" . crazyengineers.com . Проверено 8 августа 2011 .
  8. ^ a b c «Солнечным элементам не нужно солнце, только тепло для производства энергии - многообещающая новая технология может превратить почти все горячее в источник энергии» . MSN . 2 августа 2011 . Проверено 10 августа 2011 .

См. Также [ править ]

  • Квантовая эффективность солнечного элемента
  • Эффективность преобразования энергии
  • Фотоэлектрический эффект
  • КПД солнечных батарей