В Стэнфорде нашли способ улучшить эффективность преобразования солнечной энергии в 100 раз

Обычные фотоэлектрические ячейки способны преобразовывать в электричество солнечную энергию только в небольшом диапазоне частот видимого спектра. Новое устройство, созданное учеными стэнфордского института SIMES (Stanford Institute for Materials and Energy Sciences) использует весь диапазон солнечного света, включая тепловое излучение. Оно базируется на процессе PETE (photon-enhanced thermionic emission), впервые продемонстрированном группой из SIMES еще в 2010 г.

Концентрированный солнечный свет нагревает полупроводниковый катод устройства более чем до 400 °С. Поток возбужденных «горячих» фотоэлектронов выходит через нижний наноструктурированный слой катода и собирается на аноде, генерируя постоянный ток. Дополнительное тепло улавливается под катодом и приводит в движение паровые турбины/двигатели Стирлинга.

В вышедшем на прошлой неделе номере Nature Communications исследователи сообщили об улучшении эффективности работы устройства с нескольких сотых долей процента до 2%. Они также рассчитывают в ближайшем будущем повысить достигнутый КПД еще в 10 раз.

По их данным, эффективность термионной эмиссии значительно возрастает при высоких температурах. Поэтому, дополнение процессом PETE концентрирующих солнечных электростанций, таких как многомегаваттные установки, расположенные на калифорнийском участке пустыни Мохаве, может позволить улучшить выход электроэнергии примерно в 1,5 раза.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365