Czarny metal 15-krotnie zwiększa wydajność generatorów słonecznych

Naukowcy z University of Rochester opracowali słoneczny generator termoelektryczny (STEG) o 15-krotnie wyższej wydajności niż obecne rozwiązania. To wszystko za sprawą innowacyjnej technologii czarnego metalu i zarządzaniu cieplnym.
Efekt Seebecka w nowej odsłonie
Słoneczne generatory termoelektryczne wykorzystują efekt Seebecka do wytwarzania energii elektrycznej z różnic temperatur między gorącą i zimną stroną urządzenia. W przeciwieństwie do fotowoltaiki, STEG-i mogą wykorzystywać wszelkie formy energii cieplnej, nie tylko światło słoneczne. Dotychczas ich główną wadą była niska wydajność - poniżej 1% konwersji światła słonecznego na energię elektryczną.
Laser kluczem sukcesu
Zespół badawczy zastosował trzy innowacyjne strategie.
- Po pierwsze, wykorzystano technologię czarnego metalu do przekształcenia wolfamu za pomocą impulsów femtosekundowego lasera, co zwiększyło absorpcję energii słonecznej przy jednoczesnym ograniczeniu rozpraszania ciepła.
- Po drugie, zastosowano "efekt szklarniowy" poprzez pokrycie czarnego metalu plastikiem w celu zatrzymania ciepła.
- Po trzecie, na zimnej stronie urządzenia użyto podobnej technologii laserowej na aluminium, tworząc radiator o podwójnie lepszej wydajności chłodzenia.
Szerokie zastosowanie
Nowa technologia może zasilać diody LED, czujniki IoT, urządzenia noszone czy systemy off-grid na obszarach wiejskich. Badania finansowane przez National Science Foundation otwierają nowe perspektywy dla odnawialnych źródeł energii w elektrotechnice.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Źródło: University of Rochester