Науковці з Массачусетського технологічного інституту знайшли новий спосіб концентрувати сонячне світло

Більшість сучасних технологій сонячної енергетики перетворюють світло Сонця в електрику за допомогою фотоелектричних матеріалів.


Деякі технології використовують теплову енергію Сонця, як правило, концентруючи сонячне світло за допомогою дзеркал, щоб закип'ятити воду і розкрутити турбіну генератора. Третім, дуже перспективним, але поки найменш поширеним, способом є безпосереднє перетворення теплової енергії в електрику.

Новий тип термофотоелектріческого генератора не вимагає дзеркал-концентраторів і забезпечує високий ККД

Американські вчені знайшли спосіб створювати термофотоелектріческіе пристрої, які ефективно концентрують світло без дорогих і громіздких дзеркал. Ноу-хау полягає у використанні фотонного кристала - масиву точно розташованих мікроскопічних отворів (радіус отвору 380 нм, глибина 3,04 мкм) в поверхневому шарі термостійкого матеріалу (в лабораторному зразку застосували вольфрам).

Нова технологія в деякому роді імітує парниковий ефект в атмосфері Землі: інфрачервоне випромінювання Сонця через мікроскопічні отвори потрапляє на чіп термоелектрики і практично повністю утилізується (перетвориться в електрику). Досягається це завдяки дуже малому діапазону кутів відбиття - променям складно «вискочити» з циліндричного отвору.

Винахід учених MIT вирішує проблему ефективності термофотоелектріческіх пристроїв. Справа в тому, що якщо виставити на сонці звичайний темний матеріал, він не нагріється до температур, що перевищують точку кипіння води. Це пов'язано з тим, що поверхня перевипромінює (відображає) інфрачервоні промені майже так само швидко, як і поглинає їх. Тому для того, щоб нагріти термоелектрики до високих температур, потрібні концентратори сонячного світла - зазвичай великі параболічні дзеркала.

Новий тип термофотоелектріческого генератора являє собою просту пластину темного матеріалу, яка за сучасних технологіях досягає ефективності перетворення до 37%. У порівнянні з 10% у нинішніх термоелектричних сонячних генераторів - це дуже хороший показник. До того ж не потрібні складні в монтажі та обслуговуванні дзеркала, які до всього іншого неможливо розмістити, наприклад, на даху або стіні будинку. Хоча, тим не менш, установка дзеркал можлива, і це істотно підніме ефективність енергоустановки.


Останні новини