Urządzenie fotowoltaiczne, które generuje prąd elektryczny z ciepła

  • Wiedza
  • Urządzenie fotowoltaiczne, które generuje prąd elektryczny z ciepła

Podziel się
wiedzą

W Sandia National Laboratories stworzono innowacyjne urządzenie, które generuje użyteczne ilości energii elektrycznej ze źródeł ciepła o umiarkowanej temperaturze. Warto zaznaczyć, że wynalazek ten może znaleźć zastosowanie w elektrowniach atomowych, sondach kosmicznych, czy też fabrykach chemicznych, gdyż umożliwi odzyskanie sporej części marnowanej dotychczas energii.

Nowe urządzenie generuje 27–67 µW/cm2 ze źródeł ciepła o temperaturze 250–400 stopni Celsjusza.

Czym się różni od standardowych paneli fotowoltaicznych?

Standardowe rozwiązania fotowoltaiczne dobrze działają we współpracy ze światłem w zakresie widzialnym tj. wytwarzanym przez Słońce), którego temperatura efektywna (tzw. temperatura ciała doskonale czarnego) wynosi ok. 5500 st.C.

Natomiast innowacyjne urządzenie wykorzystuje energię z chłodniejszych źródeł. Warto podkreślić, że wiele maszyn podczas pracy osiąga temperaturę 100–400 stopni Celsjusza, co oznacza, że emitują one głównie promieniowanie podczerwone w zakresie 7–12 µm, a promieniowanie to dotychczas nie było wykorzystywane. 

Wynalazek wytwarza fotoprąd przez parę elektron-dziura nie z absorpcji fotonu (standardowa metoda), lecz z tunelowania. Tunelowanie to odbywa się w dedykowanej barierze z dwutlenku krzemu (grubość warstwy to około 4 nm).

Warto zauważyć, że wynalazek ten może być produkowany w standardowej technologii CMOS, co oznacza, że w każdej chwili można zacząć ich masową produkcję w fabrykach. 

Naukowcy znaleźli już kilka zastosowań dla swojego urządzenia. Przede wszystkim chcą zastosować swój wynalazek na sondach kosmicznych, szczególnie tych oddalonych od Układu Słonecznego, u których niemożliwe jest skorzystanie z energii słonecznej. Ponadto innym obszarem zastosowania mogą być chmury obliczeniowe, które podczas pracy emitują gigantyczne ilości ciepła. 

W tej chwili naukowcy pracują nad zwiększeniem efektywności swojego urządzenia i uproszczeniem procesu jego produkcji.

Nie możemy się już doczekać kolejnych informacji o postępach w pracy nad tym wynalazkiem.

Informacje oraz zdjęcie pochodzą ze strony: https://physicsworld.com/a/novel-photovoltaics-generate-electrical-power-from-thermal-sources/

Podziel się
wiedzą

Skorzystaj z naszej pomocy

Proponowane artykuły