Фотонная ловушка: найден новый способ концентрировать солнечный свет

Среда, 7 декабря 2011 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Телеграм'e и Twitter'e

Исследователи из Массачусетского технологического института нашли новый способ концентрировать солнечный свет без использования массивов зеркал.

Большинство современных технологий солнечной энергетики превращают свет Солнца в электричество с помощью фотоэлектрических материалов. Некоторые технологии используют тепловую энергию Солнца, как правило, концентрируя солнечный свет с помощью зеркал, чтобы вскипятить воду и раскрутить турбину генератора. Третьим, весьма перспективным, но пока наименее распространенным, способом является непосредственное преобразование тепловой энергии в электричество.


Новый тип термофотоэлектрического генератора не требует зеркал-концентраторов и обеспечивает высокий КПД

Американские ученые нашли способ создавать термофотоэлектрические устройства, которые эффективно концентрируют свет без дорогостоящих и громоздких зеркал. Ноу-хау заключается в использовании фотонного кристалла - массива точно расположенных микроскопических отверстий (радиус отверстия 380 нм, глубина 3,04 мкм) в поверхностном слое термостойкого материала (в лабораторном образце применили вольфрам).

Новая технология в некотором роде имитирует парниковый эффект в атмосфере Земли: инфракрасное излучение Солнца через микроскопические отверстия попадает на чип термоэлектрика и практически полностью утилизируется (преобразуется в электричество). Достигается это благодаря очень малому диапазону углов отражения – лучам сложно «выскочить» из цилиндрического отверстия.

Изобретение ученых MIT решает проблему эффективности термофотоэлектрических устройств. Дело в том, что если выставить на солнце обычный темный материал, он не нагреется до температур, превышающих точку кипения воды. Это связано с тем, что поверхность переизлучает (отражает) инфракрасные лучи почти так же быстро, как и поглощает их. Поэтому для того, чтобы нагреть термоэлектрик до высоких температур, требуются концентраторы солнечного света – обычно большие параболические зеркала.

Новый тип термофотоэлектрического генератора представляет собой простую пластину темного материала, которая при современных технологиях достигает эффективности преобразования до 37%. По сравнению с 10% у нынешних термоэлектрических солнечных генераторов – это очень хороший показатель. К тому же не требуются сложные в монтаже и обслуживании зеркала, которые ко всему прочему невозможно разместить, например, на крыше или стене дома. Хотя, тем не менее, установка зеркал возможна, и это существенно поднимет эффективность энергоустановки.

Следите за нами в ВКонтакте, Телеграм'e и Twitter'e


Просмотров: 1458
Рубрика: Hi-Tech


Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003

Август 2011: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31