Naukowcy z UC Berkeley pobili kolejny rekord wydajności fotowoltaicznej, podnosząc wydajność termoelektrycznych systemów do 29% z 23%, które wydawały się dotychczas kresem. Teraz ich plan jest prosty – osiągnąć wydajność rzędu 50% i sprawić, że np. drony z silnikiem fotowoltaicznym będą mogły latać przez kilka dni.
Czytaj też: Nowe badania poddają w wątpliwość bezpieczeństwo najpopularniejszego sztucznego słodzika
Ten przełom ma duże znaczenie dla technologii, które obecnie opierają się na pojemnych akumulatorach. Termofotowoltaika jest szansą na ultralekkie alternatywne źródło zasilania, a więc czymś kluczowym dla latających UAV, a nawet sond kosmicznych, które mogłyby być zasilane przez stulecia. Profesor elektrotechniki i informatyki (EECS) Eli Yablonovitch skomentował odkrycie swojego zespołu następująco:
Termofotowoltaika jest kompaktowa i wyjątkowo wydajna w szerokim zakresie zastosowań, od tych, które wymagają zaledwie 100 watów, takich jak lekki bezzałogowy pojazd powietrzny, do 100 megawatów, dostarczających energię elektryczną dla 36 000 domów. Elektrownia o cyklu mieszanym o mocy 100 megawatów jest ogromna.
Według Yablonovitcha, odkrycie to opiera się na pracy opublikowanej przez niego i studentów w 2011 roku. Ta wykazała, że kluczem do zwiększenia wydajności ogniw słonecznych nie było pochłanianie większej liczby fotonów (światła), ale ich emitowanie. Dodając lustro odblaskowe z tyłu ogniwa fotowoltaicznego, pobili wówczas rekordy wydajności i nadal to robią z kolejnymi iteracjami badania.
Niedawno jego zespół uznał, że to lustro może służyć podwójnemu obowiązkowi. W rzeczywistości rozwiązuje jedno z największych wyzwań w termofotowoltaice: jak wykorzystać fotony termiczne (cieplne), które mają zbyt mało energii do produkcji energii elektrycznej. Okazuje się, że lustro może odbijać te małe fotony, aby ponownie ogrzać źródło termiczne, zapewniając drugą szansę na powstanie fotonu o wysokiej energii i wygenerowanie elektryczności. Zjawisko to prowadzi do bezprecedensowej wydajności.
Czytaj też: Nanorurki węglowe mogą zwiększyć wydajność paneli słonecznych do 80 procent
Źródło: Techxplore
