673886040@qq.com
Новое устройство может выйти за пределы энергоэффективности фотоэлектрических элементов
Недавно исследовательская группа Киотского университета в Японии разработала новое устройство, которое преобразует тепло в свет и использует фотоэлектрические элементы для выработки электроэнергии, тем самым повышая эффективность преобразования энергии.
Текущий теоретический предел эффективности преобразования энергии кремниевых фотоэлектрических элементов составляет около 30%, в то время как эффективность преобразования термооптической генерации энергии теоретически может превышать 35%. Производство термофотоэлектрической энергии как новой технологии, которая может помочь реализовать обезуглероженное общество, планируется ввести в эксплуатацию через 10 лет.
Команда сократила расстояние между источником света устройства и фотогальваническими элементами до 140 нанометров, что короче длины волны света. Используется метод точного укладки микроструктур с использованием тонких лучей толщиной 10 микрон для поддержки источника света.
Поскольку источник света и фотогальванический элемент очень близки друг к другу, генерируемый свет не будет отражаться внутри источника света и может быть передан фотогальваническому элементу. В ходе экспериментов команда нагрела источник света примерно до 1000°C и обнаружила, что фотогальванические элементы, изготовленные из индия, галлия и мышьяка, могут излучать больше света.
Это достижение выходит за пределы так называемого предела черного тела. Было подтверждено, что ток, генерируемый фотогальваническим элементом, примерно в 5-10 раз больше, чем у предыдущего термооптического устройства для выработки энергии.
