バークレーチームは、熱太陽光発電効率の新記録を打ち破り、数日間無人偵察機に電力を供給できる超軽量エンジンへの道を示しています。
過去15年間で、熱を電気に変換する効率は23％で止まっています。 今日、見事な洞察により、研究者グループは29％に達する次のステップを踏むことができました。 最終的に具体的な目標は、現在、新しい設計とこれらの新しい基準のより賢明な使用で50％の効率に到達することです。
含意
バークレーの研究は、機能するために重いバッテリーを必要とするすべての技術に直接かつ重要な結果をもたらします。
熱光起電は超軽量の代替光源であり、広範囲の無人航空機を数日間連続して飛行させてから、放電します。 何世紀にもわたって宇宙探査機に電力を供給するために使用することもでき、近い将来、エンベロープのサイズの発電機で家全体に電力を供給することができるようになります。
カリフォルニア大学バークレー校の研究者の研究は、全米科学アカデミーのジャーナルProceedingsに今週掲載された論文に集められました。
「熱太陽光発電はコンパクトで、幅広いアプリケーションに非常に効率的です。 最低100ワット（小さなドローン）を必要とするものから100メガワット（36.000世帯の電力）を必要とするものまで」と彼は言う エリ・ヤブロノビッチ、電気工学および計算科学の教授、および研究の共著者。
原理の仕組み
ヤブロノビッチ氏によると、これらの結果は、彼の生徒たちと行った研究から生まれ、8年前の2011年に出版されたものです。その非常に才能のある研究のアイデアは、能力を向上させる鍵となるということでした。 ソラーレ それは、より多くの光子を吸収するだけでなく、それらを放出することでもあったはずです。 高反射率ミラーを太陽電池セルの背面に追加することにより、チームは効率の記録を破り、技術を完成させることにより、結果を出し続けています。
「鏡ができることは、太陽電池の内部に高密度の赤外発光フォトニックガスを作り出すことです。 電圧が上がる現象」 ヤブロノビッチは言います。
チームは、このミラーの存在が、熱光起電力研究の分野における最大の課題のXNUMXつを解決できることを発見しました。
ミラーは、単にそれらを場に「戻し」、戦場に跳ね返させ、エネルギー生成プロセスに従事させます。
「シンプルな金色の鏡では歴史上決して達成されなかった結果。 次に、ミラーの下に電気の層を追加します。すぐに効率を36％にします。」 サイコロ ルイス・M・パゾス・アウトン、別の著者。
これはすでに並外れた結果であり、50％の効率に到達することは今や私たちの手の届く範囲にあります。
ここに研究があります：Zunaid Omair et al。 バンドエッジスペクトルフィルタリングによる超効率的な熱光起電力変換、National Academy of SciencesのProceedings（2019）。 DOI：10.1073 / pnas.1903001116
