最近,美國(guó)科學(xué)家研制出了一種新方法,對(duì)一塊鎢的表面進(jìn)行操作后,其釋放出的光波能被光電池最大限度地利用。基于此思路研制出一種紐扣光電池,其能源轉(zhuǎn)化效率為同樣大小和重量鋰離子電池的4倍。
10年前問世的低能帶隙光伏材料能比標(biāo)準(zhǔn)硅基光伏電池吸收更多紅外線輻射。但是,熱量浪費(fèi)一直很嚴(yán)重,以至這些設(shè)備的能效比較低。研發(fā)人員表示,解決辦法是設(shè)計(jì)出一種新熱發(fā)射器,其僅僅發(fā)射出光伏電池的發(fā)光二極管能吸收、并能最大限度地將其轉(zhuǎn)化為電力的波長(zhǎng),同時(shí)抑制其他波長(zhǎng)。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)在鎢的表面蝕刻了數(shù)十億個(gè)納米大小的凹坑。當(dāng)鎢吸收熱量時(shí)——不管熱量來自于太陽、碳?xì)淙剂?、正在衰變的放射性同位素還是其他熱源——其會(huì)發(fā)出亮光,而且發(fā)射光譜不斷變化,因?yàn)槊總€(gè)凹坑就像一個(gè)諧振器,能釋放出特定波長(zhǎng)的光波。
基于此原理,他們制造出了一塊紐扣電池,其由丁烷提供燃料,當(dāng)電力耗盡后,只需加入少量新鮮燃料,就能立即給該電池充電。
與太陽能電池相比,熱光伏電池具有明顯的優(yōu)點(diǎn):可以不受晝夜、天氣、季節(jié)等自然因素影響,產(chǎn)生穩(wěn)定的電能。然而,能與熱光伏電池“來電”的,只有波長(zhǎng)在0.8—2微米的近紅外光,其他波長(zhǎng)的熱輻射都是興興而來,悻悻而歸。(來源:美國(guó)NBC)