太阳能电池板已经产生了大量的能量,但革命将在人类开始将热能转化为电能之后发生。来自太阳的热量、来自能源密集型工业过程的热量、来自数据中心和无数来源的热量还不能有效地转化为电能。温度必须很高,现代热电电池的微薄效率至少会带来一些切实的好处。但还是有希望的。
密歇根大学的科学家已经基于砷化铟镓(InGaAs)制成的薄层半导体材料组合来改进他们的热电电池大约十年了。来自美国的团队的热电元件的一个特征可以被认为是具有气隙的半导体和由金制成的反射元件的组合。
科学家们面临着捕获尽可能多的红外波长光子的任务。带有镜面衬底的严格选择的气隙允许未被半导体吸收的光子返回到蓄热器。如果他们的能量达到所需值,这给了他们一个机会再次尝试被吸收。因此,电池的效率从之前的37%提高到44%,随着时间的推移,这将使我们能够实现更高的效率 - 达到50%的水平。
同样重要的是要注意,所声称的效率是在热源的加热水平低得多的情况下获得的。如果以前在将石墨加热到2000°C左右时可以显示出高达40%的效率,那么在新工作中,当石墨加热到44°C时,效率为1435%。该技术还远未达到产生千瓦或更多能量的规模,但降低工作流体(电池)的温度,同时提高热电偶的效率是朝着正确方向迈出的一步。
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