Czarny metal 15-krotnie zwiększa wydajność generatorów słonecznych

Czarny metal 15x zwiększa wydajność generatorów słonecznych J.Adam Fenster/University of Rochester

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.

Źródło: University of Rochester

O Autorze

Czasopismo elektrotechnik AUTOMATYK jest pismem skierowanym do osób zainteresowanych tematyką z zakresu elektrotechniki oraz automatyki przemysłowej. Redakcja online czasopisma porusza na stronie internetowej tematy związane z tymi obszarami – publikuje artykuły techniczne, nowości produktowe, a także inne ciekawe informacje mniej lub bardziej nawiązujące do wspomnianych obszarów.

Tagi artykułu

elektrotechnik AUTOMATYK 4-5-6/2025

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę