Ученые создали термостойкий тепловой излучатель, который мог бы существенно повысить эффективность солнечных элементов. Компонент, предназначенный для преобразования тепла из солнечного света, может использоваться при создании солнечных батарей нового поколения для выработки электроэнергии.
В отличие от предыдущих прототипов, которые развалились при температуре 1200 градусов по Цельсию, новый термоэмиттер остается стабильным при температуре до 1400 градусов.
«Это рекордная производительность с точки зрения термической стабильности и важный шагом вперед в этой области», — считает профессор электротехники в Стэнфордском университете Фан Шангуи.
Типичный солнечный элемент имеет полупроводник из кремния, который поглощает энергию солнечного света и преобразует ее в электрическую энергию. Но кремниевые полупроводники ловят только инфракрасный свет. Большая часть спектра видимого света тратится впустую в виде тепла, в то время как световые волны более низкой энергии просто проходят через солнечную панель.
В теории обычные солнечные батареи могут достичь эффективности на уровне около 34%, но на практике они этого не достигают, потому что они не поглощают большую часть энергии солнечных лучей.
Термофотоэлектрические устройства предназначены для преодоления этого ограничения. Вместо передачи солнечного света непосредственно на солнечный элемент, термофотоэлектрические системы имеют промежуточный компонент, который состоит из двух частей: абсорбер, нагревающийся при воздействии солнечного света, и эмиттер, который преобразует тепло инфракрасного света, направляя его в ячейку солнечных фотоэлементов. Это повышает теоретическую эффективность ячейки до 80%.
