Đột phá ngành 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 tình là thành quả lớn của nhân chiếc, nhưng đáng buồn là ta chưa tối ưu hóa được nó: phần lớn 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 công nghệ pin Mặt Trời mới cho phép nâng hiệu năng có thể lên đến 80%.
ngoài mặt pin Mặt trời mới bắt lấy nhiệt phân tán dưới dạng những photon nhiệt sở hữu bức xạ cực tím.
ngoài mặt pin Mặt Trời mới tiêu dùng một dãy ống nano carbon khiến tường chắn, bắt lấy nhiệt phân tán dưới dạng những photon nhiệt mang bức xạ cực tím. Vật dụng sẽ đẩy lượng năng lượng đấy dưới dạng ánh sáng với 1 bước sóng khác, mang thể được “tái chế” thành điện.
“Các hạt photon nhiệt vẫn là photon thôi, chỉ khác ở chỗ nó phát ra từ một vật thể nóng”, kỹ sư Jinichiro Kono đến từ Đại học Rice giải thích. “Nếu bạn dùng camera hồng ngoại để Quan sát một vật thể sở hữu nhiệt độ cao, bạn sẽ thấy nó hửng sáng. Mang được hình ảnh đó là do camera bắt được những photon bị kích thích bởi nhiệt đó”.
Bức xạ hồng ngoại chính là thứ khiến cho ánh nắng Mặt Trời có nhiệt. Hiển nhiên là nó vô hình trước mắt thường, nhưng quang quẻ phổ điện trong khoảng của nó cũng như vậy 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 căn bản, bất cứ thứ gì tỏa nhiệt sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại.
Đây là lớp ống nano carbon có khả năng giữ photon nhiệt và giảm băng thông của chúng, biến chúng thành ánh sáng để tiếp tục tạo điện.
Kỹ sư Gururaj Naik giảng giải thêm: “Vấn đề nằm ở chỗ bức xạ nhiệt lại mang băng thông rộng, trong khi đó công nghệ chuyển đổi ánh sáng thành điện năng lại chỉ hiệu quả khi nguồn phát với băng thông hẹp. Khó khăn nằm ở chỗ phải ép photon ánh sáng vốn với băng thông rộng đi qua một cánh cửa hẹp”.
Hệ thống mới khác biệt nhờ áp dụng 1 lớp ống nano carbon cực mỏng, thứ khoa học đã được 1 đội ngũ khác thể nghiệm năm 2016. 1 Trong những đặc tính khiến người ta đặt niềm tin vào ống nano carbon là electron bên trong ống chỉ với thể đi theo một hướng.
thuộc tính trên gây ra một hiệu ứng mang tên phân tán song khúc (hyberbolic dispersion), lớp phim nano carbon mỏng sẽ đóng vai trò dẫn điện một chiều. Điều này với nghĩa rằng photon nhiệt sẽ sở hữu thể đi vào thiết bị trong khoảng bất cứ hướng nào, nhưng chỉ thoát ra được ở 1 lối duy nhất.
từ đấy, giai đoạn chuyển biến nhiệt hành ánh sáng, rồi trong khoảng ánh sáng lại được chuyển hóa thành điện năng.
nhóm tới từ Đại học Rice đã chế tạo thành công trang bị 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 ngừng trên của nó: trên lý thuyết, ống nano carbon sở hữu thể hứng chịu nhiệt lên tới 1.600 độ C.
thử nghiệm đã thành công bước đầu, hệ thống đã mang 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 nhiều lượng nhiệt năng thừa thành ánh sáng, chúng tôi với thể tiếp tục sản xuất điện 1 phương pháp hiệu quả. Theo dự đoán ban sơ, hiệu năng hệ thống năng lượng Mặt Trời mới mang 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