Новая солнечная батарея нарушила законы физики

Новая солнечная батарея нарушила законы физики

Инженеры из Массачусетского технологического института создали солнечную батарею, которая может превращать тепло в свет, повышая свою энергоэффективность. Этим удалось преодолеть теоретически предсказанный предел, ограничивающий работоспособность фотоэлементов. Исследование опубликовано в журнале Nature Energy.

В 1961 году физики Уильям Шокли и Ганс Квиссер доказали, что существует абсолютный теоретический предел эффективности солнечных батарей, состоящих из однослойных кремниевых фотоэлементов, по переработке света в электричество, который составляет 32 процента. Однако в последнее время ученые рассматривают различные возможности преодоления этого предела. В новой работе инженеры предложили использовать для этой цели солнечную термофотовольтаику.

Смысл термофотовольтаики заключается в соединении обычных фотоэлементов с высокотехнологичными материалами. Вместо того чтобы рассеивать непригодную солнечную энергию в виде тепла, промежуточный компонент поглощает всю доступную энергию, пока не нагреется до температуры, достаточной для того, чтобы испускать излучение. Подбирая различные материалы, можно добиться, чтобы устройство испускало только такие электромагнитные волны, которые доступны для захвата солнечными батареями.

В устройстве использованы нанофотонные кристаллы, которые при нагревании способны излучать только определенные длины волн света. В данном случае кристаллы объединены с вертикально ориентированными углеродными нанотрубками и способны работать при температуре в тысячу градусов Цельсия. Нанотрубки являются идеальным поглотителем всего доступного солнечного излучения, превращая его в тепло, а кристаллы конвертируют тепло в свет.

В системе можно использовать линзы или зеркала, фокусирующие солнечный свет для поддержания высокой температуры. Специальный оптический фильтр пропускает все допустимые длины волн света к фотоэлементам и отражает любое нежелательное излучение. Отраженные волны затем повторно поглощаются, поддерживая температуру фотонного кристалла.

Команда исследователей проводила испытания работоспособности фотоэлектрического элемента с компонентами термофотовольтаики под прямыми солнечными лучами, а также в присутствии рассеянного света. Полученные результаты соответствовали предсказанным.

Lenta.ru

Похожие новости:
Ученые создали солнечные панели, работающие днем и ночью
Специалисты из Гарвардского университета совместно с коллегами из MIT (Массачусетского технологического института) разработали солнечные панели, которые могут работать и днем и ночью. Что из себя предстовляет обычная солнечная батарея-Это система из объединённых между собой фотоэлектрических преобразователей, также называемых фотоэлементами. ..
2014-05-27 2833 0 Технология
0
Ученые создали солнечные батареи прямо на тротуаре
Мы обычно видим панели солнечных батарей на крышах домов, так как они широкие и открытые поверхности, которые получают много солнечного света. Но команда ученых из университета Джорджа Вашингтона (Вашингтон, США) создала, как они утверждают - первые в мире солнечные батареи, которые могут ..
2013-10-12 2053 0 Технология
1
Графен сделает солнечную энергию доступней
Благодаря уникальным свойствам графен может быть использован в будущем как новый эффективный материал для солнечных батарей. Что общего между физиками и юристами- И те, и другие в своей работе полагаются на законы. Вот только если нарушение законов государства может иметь не самые ..
2015-01-26 5012 0 Технология
2
В США заработала крупнейшая солнечная электростанция
Серьезные усилия человечество направляет на поиски альтернативных источников энергии. Уголь, нефть и газ находятся в недрах земли в достаточно большом количестве, но все же запасы их ограничены. Кроме того, их использование наносит вред экологии. Научные заведения многих стран ведут разработки для поиска несжигаемых ..
2014-02-18 1889 0 Технология
-1
В Канаде появится дорога - солнечная батарея
Изобретению американца Скотта Брэшоу суждено воплотиться в жизнь не на родине самого изобретателя, а в соседней Канаде, где до конца текущего года появится километровый участок дороги, представляющей собой сплошную солнечную батарею. Примечательно, что по расчетам самого Брэшоу, сметная стоимость километра ..
2012-01-26 2684 0 Технология
0
Tesla превратила солнечные панели в черепицу
Американская компания Tesla 28 октября 2016 года представила новую линейку домашних систем производства и хранения электроэнергии. В их числе — черепица для крыш, выполняющая роль солнечных панелей. Внешне она неотличима от стандартной черепицы, которой обычно выстелаются крыши домов.В ..
2016-11-01 13627 0 Технология
0
Японская бумага будет использоваться для солнечных батарей
Древнее искусство помогло ученым открыть новый способ «собирать солнце». Японская декоративная бумага, как правило, используется для создания изящно сложенных фигур и бумажных снежинок, но теперь исследователи используют ее как инновацию в энергетическом мире. Ученые из Мичиганского университета в Анн-Арбор (UM) использовали ..
2015-10-01 908 0 Технология
1
Новая технология поможет смартфонам работать до 10 раз дольше
Японская компания Shin-Etsu Chemical создала новую технологию производства литий-ионных  аккумуляторов для мобильных устройств. Новая разработка поможет продлить время автономной работы смартфонов и планшетников до 10 раз. Изобретение японцев заключается в том, чтобы заменить применяемый в батареях материал, ..
2013-08-1 1366 1 Технология
0
Разработана новая технология зарядки аккумуляторов
В последние годы инженеры заняты поиском способов преобразования избыточного тепла, сгенерированного в качестве побочного продукта промышленных процессов и преобразованием его в электричество. Эти усилия в первую очередь направлены на повышение эффективности термоэлектрических устройств. Согласно новому докладу, опубликованному в журнале Nature ..
2014-05-24 1258 0 Технология
0
В Египте появится мощнейшая на Ближнем Востоке солнечная электростанция
Международный консорциум во главе со швейцарской компанией Terra Sola Ventures приступил к строительству в Египте солнечной электростанции мощностью 200 мегаватт, сообщает информационный ресурс GreenEvolution. Если реальная производительность будет соответствовать заявленной, новая станция войдет в пятерку крупнейших ..
2016-05-25 1094 0 Технология
0
В Аризоне работает новая солнечная электростанция
Испанская инженерно-технологическая компания «Abengoa» на крупнейшей солнечной электростанции «Solana» в пустыне около города Гила Бенд (Gila Bend) штата Аризона провела проверку экономической эффективности этого энергетического предприятия. Двухсот восьмидесяти мега ваттная солнечная тепловая ..
2013-10-12 1029 0 Технология
0
Люди с фантазией могут устроить переворот в энергетике
Так калининградский школьник придумал установку, способную вырабатывать ток при любой погоде, а белорусский изобретатель легко получает электричество из всего, что растёт в огороде. Вместо урока физики испытание первой в мире метеоэлектростанции. Полигон - двор школы, зрители - учителя и одноклассники, а главный испытатель ..
2013-04-17 1369 0 Технология
0
Гигантская батарея запитала 1400 домов
Крупнейшую в своём роде топливную ячейку мощностью один мегаватт установила во Фландрии химическая компания Solvay. Супербатареей, как называет её Discovery News, обзавёлся завод SolVin близ Антверпена. Топливная ячейка вырабатывает "чистое" электричество за счёт реакции водорода и кислорода, ..
2012-02-11 1558 0 Технология
0
Изготовлена самая большая в мире аккумуляторная батарея
Компания BYD по заказу государственной энергетической корпорации Китая (SGCC) построила батарею, которая, возможно, является самой большой в мире. Емкость аккумулятора составляет 36 МВт*ч, а его размеры превышают площадь футбольного поля. Гигантский накопитель создан для хранения энергии от комплекса ..
2012-01-10 2641 0 Технология
-1
Крупнейшая в мире солнечная электростанция запущена
Долго ожидаемая солнечная электростанция башенного типа Ivanpah Solar Electric Generating System недавно введена в действие в пустыне Мохаве в Калифорнии. Занимающая 3,500 акров крупнейшая в мире солнечная электростанция построена при поддержке нескольких крупных компаний: Google, ..
2013-09-28 1991 0 Технология
0