Đột phá lĩnh vực năng lượng Mặt Trời sẽ cho phép ta tận dụng nguồn năng lượng khổng lồ "từ trên trời rơi xuống".
khoa học chuyển ánh sáng thành năng lượng quả thực là thành tựu lớn của nhân dòng, nhưng đáng buồn là ta chưa tối ưu hóa được nó: toàn bộ năng lượng bị mất đi dưới dạng nhiệt. Kết quả là hiệu năng của các tấm pin Mặt Trời ta thường thấy chỉ đạt 11-12%.
Hiển nhiên, những nhà nghiên cứu đều giật thột lúc thấy xuất hiện khoa học pin Mặt Trời mới cho phép nâng hiệu năng mang thể lên tới 80%.
ngoại hình pin Mặt trời mới bắt lấy nhiệt phân tán dưới dạng các photon nhiệt có bức xạ cực tím.
mẫu mã pin Mặt Trời mới dùng một dãy ống nano carbon khiến tường chắn, bắt lấy nhiệt phân tán dưới dạng những photon nhiệt có bức xạ cực tím. Thiết bị sẽ đẩy lượng năng lượng đấy dưới dạng ánh sáng sở hữu một bước sóng khác, với thể được “tái chế” thành điện.
“Các hạt photon nhiệt vẫn là photon thôi, chỉ khác ở chỗ nó phát ra trong khoảng 1 vật thể nóng”, kỹ sư Jinichiro Kono tới từ Đại học Rice giảng giải. “Nếu bạn dùng camera hồng ngoại để Nhìn vào một vật thể có nhiệt độ cao, bạn sẽ thấy nó hửng sáng. Mang được hình ảnh đấy là do camera bắt được các photon bị kích thích bởi nhiệt đó”.
Bức xạ hồng ngoại chính là thứ làm ánh nắng Mặt Trời sở hữu nhiệt. Hiển nhiên là nó vô hình trước mắt thường, nhưng quang quẻ phổ điện trong khoảng của nó cũng tương tự sóng vô tuyến hay tia X vậy. Bếp gas, lửa trại hay thậm chí con mèo đang nằm trên đùi bạn cũng phát ra bức xạ hồng ngoại.
Về cơ bản, bất cứ thứ gì tỏa nhiệt sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại.
Đây là lớp ống nano carbon mang khả năng giữ photon nhiệt và giảm băng thông của chúng, biến chúng thành ánh sáng để tiếp diễn tạo điện.
Kỹ sư Gururaj Naik giải thích thêm: “Vấn đề nằm ở chỗ bức xạ nhiệt lại với băng thông rộng, khi mà ấy công nghệ chuyển đổi ánh sáng thành điện năng lại chỉ hiệu quả lúc nguồn phát có băng thông hẹp. Khó khăn nằm ở chỗ phải ép photon ánh sáng vốn có băng thông rộng đi qua một cánh cửa hẹp”.
Hệ thống mới khác biệt nhờ vận dụng 1 lớp ống nano carbon cực mỏng, thứ khoa học đã được một lực lượng khác thí nghiệm năm 2016. 1 Trong những đặc tính làm người ta đặt niềm tin vào ống nano carbon là electron bên trong ống chỉ sở hữu thể đi theo 1 hướng.
tính chất trên gây ra 1 hiệu ứng với tên phân tán song khúc (hyberbolic dispersion), lớp phim nano carbon mỏng sẽ đóng vai trò dẫn điện một chiều. Điều này mang nghĩa rằng photon nhiệt sẽ mang thể đi vào thiết bị trong khoảng bất cứ hướng nào, nhưng chỉ thoát ra được ở 1 lối độc nhất vô nhị.
trong khoảng đấy, thời kỳ chuyển biến nhiệt hành ánh sáng, rồi từ ánh sáng lại được chuyển hóa thành điện năng.
hàng ngũ tới trong khoảng Đại học Rice đã chế tạo thành công vật dụng chứng minh được định nghĩa trên.
Lớp ống nano carbon mang thể chịu được nhiệt độ lên đến 700 độ C, nhưng đây vẫn chưa phải dừng trên của nó: trên lý thuyết, ống nano carbon sở hữu thể hứng chịu nhiệt lên đến một.600 độ C.
thí nghiệm đã thành công bước đầu, hệ thống đã với thể giảm băng thông của photon nhiệt và tạo ra ánh sáng. Bước tiếp theo sẽ là tái dùng số ánh sáng đấy, chuyển hóa thành điện năng.
“Bằng viết ép phần đông lượng nhiệt năng thừa thành ánh sáng, chúng tôi có thể tiếp tục cung cấp điện một cách hiệu quả. Theo dự đoán ban sơ, hiệu năng hệ thống năng lượng Mặt Trời mới sở hữu thể đạt mốc 80%”, nhà nghiên cứu Naik nói.
Nghiên cứu đã được đăng vận tải trên ACS Photonics.
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét