最近,美国科学家研制出了一种新方法,对一块钨的表面进行操作后,其释放出的光波能被光电池最大限度地利用。基于此思路研制出一种纽扣光电池,其能源转化效率为同样大小和重量锂离子电池的4倍。
10年前问世的低能带隙光伏材料能比标准硅基光伏电池吸收更多红外线辐射。但是,热量浪费一直很严重,以至这些设备的能效比较低。研发人员表示,解决办法是设计出一种新热发射器,其仅仅发射出光伏电池的发光二极管能吸收、并能最大限度地将其转化为电力的波长,同时抑制其他波长。
研发团队在钨的表面蚀刻了数十亿个纳米大小的凹坑。当钨吸收热量时——不管热量来自于太阳、碳氢燃料、正在衰变的放射性同位素还是其他热源——其会发出亮光,而且发射光谱不断变化,因为每个凹坑就像一个谐振器,能释放出特定波长的光波。
基于此原理,他们制造出了一块纽扣电池,其由丁烷提供燃料,当电力耗尽后,只需加入少量新鲜燃料,就能立即给该电池充电。
与太阳能电池相比,热光伏电池具有明显的优点:可以不受昼夜、天气、季节等自然因素影响,产生稳定的电能。然而,能与热光伏电池“来电”的,只有波长在0.8—2微米的近红外光,其他波长的热辐射都是兴兴而来,悻悻而归。(来源:美国NBC)