Когда-нибудь тени и свет могут объединиться, чтобы обеспечить энергией.
Новое устройство использует контраст между ярким светом и тенью для создания электрического тока. Этот ток может питать малую электронику, такую как часы или светодиодные фонари.
Используя тень, «мы можем собирать энергию где угодно на Земле, а не только на открытых пространствах», – говорит Су Чинг Тан. Он материаловед, работает в Национальном университете Сингапура. Когда-нибудь эти генераторы могут производить энергию в темных местах между небоскребами или даже в помещении, говорит он.
Тан и его команда называют свое новое устройство генератором энергии с эффектом тени. Они сделали это, покрыв кремний тонким слоем золота. Кремний часто используется в солнечных батареях, которые производят электричество от солнечного света.
Photovoltaic
Электроны являются одной из частиц, которые составляют атомы. У них отрицательный электрический заряд. Как и в солнечном элементе свет излучаемый солнцем возбуждает электроны в кремнии. Эти электроны затем прыгают в золото.
Напряжение – это мера электрической потенциальной энергии, тип энергии, связанной с состоянием объекта (а не его движением). Свет повышает напряжение освещенного металла, делая его выше, чем в темной части генератора. Электроны текут от высокого к низкому напряжению. Таким образом, разница в уровнях света создает электрический ток. Движение электронов через цепь создает поток тока, который может привести в действие маленький гаджет.
Команда Тана описала свое новое устройство 15 апреля в журнале Energy & Environmental Science .
Каждое устройство имеет размеры 4 сантиметра (1,6 дюйма) в длину и 2 сантиметра в ширину. Это делает его площадь немного больше, чем почтовая марка. При слабом освещении восемь генераторов питали электронные часы. Эти устройства также могут служить в качестве датчиков движения с автономным питанием. Например, когда мимо проезжала игрушечная машина, ее тень падала на генератор. Это создало достаточно электричества, чтобы зажечь светодиод.
Power
«Это творческий способ думать о том, как мы можем получать энергию из окружающего нас мира», – говорит Эмили Уоррен. Она инженер-химик в Национальной лаборатории возобновляемой энергии. Это в Голден, Коло. «Всякий раз, когда вы что-то делаете вы производите энергию», – объясняет Уоррен, который не принимал участия в новой работе. Вода, падающая с высокого места на низкое, может создавать энергию. Так может разница в температуре. В некоторых солнечных элементах различия в свойствах материала могут создавать энергию разной силы при свете.
Команда сравнила его генераторы с коммерческими солнечными батареями, которые обычно используются при полном солнечном свете. Когда половина каждого устройства находится в тени, генераторы вырабатывают примерно в два раза больше энергии на площадь поверхности, чем солнечные элементы. Но, отмечает Уоррен, было бы лучше сравнить их с солнечными батареями, предназначенными для работы в условиях низкой освещенности, такими как кремниевые солнечные батареи. Они предназначены для использования внутреннего освещения. Уоррен также хотел бы, чтобы команда измерила мощность, которую устройства производят в течение более длительного времени, например, целый день.
Увеличение количества света, которое могут поглотить генераторы, позволит им лучше использовать тени. Поэтому команда работает над улучшением производительности устройства с помощью стратегий, которые солнечные элементы используют для сбора света.
Читайте больше интересного на нашем сайте: xpae.ru