Panourile solare prinde lumina, caldura va dubla resursa, revista Popular Mechanics

Soarele oferă planeta noastră cu lumină și căldură. Omul a învățat mult timp să folosească lumina lui pentru a genera energie electrică cu ajutorul panourilor solare, dar ce despre căldură? Fie că este posibil într-un fel de a converti căldura solară în energie utilă?

Încă din 1961 se credea că există o limită teoretică absolută, cunoscută sub limita Shockley-Kvayssera, care limitează eficiența elementelor de conversie a energiei solare de proiectare convenționale. Pentru celulele solare cu siliciu odnocloynyh care sunt în prezent utilizate în majoritatea panourilor, eficienta maxima este de aproximativ 32%. Astăzi, știința știe moduri care ar eluda această limită și de a crește eficiența generală de conversie. Printre acestea sunt metode bine studiat pentru crearea elementelor mai multe straturi, utilizarea filtrelor optice. precum și metoda de pre-conversie a luminii solare în căldură, și numai apoi - în energie electrică.

Lumina emisă de acest aparat este calibrat cu precizie sub o astfel de lungime de undă care celula solară funcționează la eficiență maximă. În acest scop, cristale nanophotonic speciale. care pot fi formulate astfel încât să emită lumină atunci când este încălzită cu lungime de undă precisă. În cazul de obicei, o baterie solară sau un photoacid transforma lumina in energie electrica fara etape intermediare, cu încălzire.

In experimentele efectuate la cristale nanophotonic MIT au fost construite în sistem cu nanotuburi de carbon vertical aliniate, unde sunt încălzite la o temperatură de 1000 ° C, de impunere Încălzit, cristale nanofobnye începe să emită lumină într-un interval îngust, ceea ce corespunde exact cu ceea ce este capabil să absoarbă photoacid pentru a genera electricitate.

Pentru a demonstra soliditatea acestei tehnici, cercetatorii au efectuat o serie de experimente cu utilizarea celulelor fotovoltaice și termofotogeneratora STPV - mai întâi sub lumina directă a soarelui, și apoi cu fotoelemente pline de soare acoperite doar de blocare datorită radiațiilor secundare din cristale fotonice. Rezultatele au confirmat faptul că performanța reală corespunde măsurătorilor conducție.

Noua metodă poate fi utilizată în instalațiile existente de energie solară, în care un sistem de lentile și oglinzi se va concentra lumina soarelui pentru a obține temperaturi ridicate concentrate. O componentă suplimentară a unei astfel de unitate poate fi un filtru optic care transmite lumina de lungimea de undă dorită pentru celula solară și reflectă alte lungimi de undă spate pentru a fi reabsorbit nanotuburi de carbon și de a menține temperatura de cristale fotonice.

Din păcate, în viitorul apropiat nu vom vedea pe un acoperiș din apropiere panouri solare bazate pe termofotogeneratorov: oamenii de știință sunt încă de lucru cu privire la modul de a muta aceasta tehnologie de la laborator la lumea reală.

Acest viderolikov mic a demonstrat unele dintre realizările anterioare ale oamenilor de știință de la MIT pentru a dezvolta termofotogeneratorov STPV solare: