Нові фотоелементи для сонячних батарей не потребують світі – щоб генерувати електроенергію, їм достатньо тепла.

Ноу-хау полягає в спеціальному матеріалі фотоелементів, який перетворює тепло в світлові хвилі, що мають строго певну довжину, найбільш підходящу для вироблення електрики. Це робить батарею набагато ефективнішою, ніж попередні розробки.

Секрет матеріалу – в мільярдах нанорозмірних западин, що покривають його поверхню. При поглинанні матеріалом тепла – не важливо, від якого джерела воно виходить, – нановпадіни відображають енергію на розрахункових довжинах хвиль.

Ідея безпосередньо перетворювати тепло в електроенергію за допомогою термофотоелектріческіх перетворювачів (thermophotovoltaics, TPV) не нова, але більша частина теплової енергії не поглиналася і розвіювався. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту вперше застосували покриття осередків зі структурою, випромінюючої тільки на тих хвилях, які можуть бути поглинені і перетворені в електрику.

З цієї технології вчені зробили генератор розміром з гудзик, що працює на бутані. Генератор пропрацював вдвічі довше літій-іонного акумулятора такої ж маси. Інший пристрій працює на теплі від розпаду радіоізотопів і може генерувати електроенергію протягом 30 років без дозаправки і обслуговування. Це ідеальне джерело енергії для космічних кораблів, які вирушають до кордонів Сонячної системи.

За даними Енергетичної інформаційної адміністрації при Міністерстві енергетики США, 92% енергії, яка використовується в світі, виходить при перетворенні теплової енергії в механічну, яка після цього часто перетворюється в електричну, наприклад, при обертанні турбін генератора. Проте механічні системи мають низький ККД і не можуть бути зменшені до таких розмірів, щоб їх можна було вбудувати в пристрої типу смартфонів або медичних датчиків.

За матеріалами: cnews.ru.

Tweet