Группа китайских изобретателей из университета Джимей придумали новый источник энергии, который заменит солнечные батареи и может вырабатывать электричество даже ночью.
В последние годы, во всем мире люди начинают массово использовать экологически чистые методы получения электрической энергии, даже несмотря на то, что подобные технологии достаточно дорогие, а сроки окупаемости различных ветряных генераторов и солнечных батарей превышают 3-5 лет.
Конечно, любые экологически чистые источники энергии имеют ограничения для применения, например есть регионы, где использование ветрогенераторов не целесообразно, также, как и применение солнечных батарей.
Новое изобретение китайских инженеров позволяет получать электрическую энергию в любое время дня и ночи. Ученые изобрели особый тип термоэлектрического генератора, для работы которого достаточно лишь незначительного перепада температуры с разных сторон тонкопленочной пластины.
Термоэлектрический генератор – это устройство, способное преобразовывать электрическую энергию из тепловой энергии. Прототип подобного термоэлектрического генератора был создан ещё в 1821 году немецким физиком Томасом Иоганном Зеебеком, который в ходе экспериментов обнаружил, что некоторые металлы обладают свойством генерации электрической энергии при наличии разности температур с разных сторон пластины, изготовленной из данного материала.
На сегодняшний день термоэлектрические генераторы активно используются в космической отрасли, к примеру ТЭГ в качестве источника энергии используются на космических кораблях Вояджер-1 и Вояджер-2. К сожалению, КПД существующих термоэлектрических генераторов достаточно низкое и редко превышает 15% и тем не менее работы по увеличению КПД ведутся постоянно.
Созданный китайскими изобретателями термоэлектрический генератор смог достичь уровня КПД в 22% на стадии экспериментов. Новый источник энергии состоит из нескольких композитных слоев, верхний — сверхширокополосный солнечный поглотитель для улавливания солнечного света. В его состав входит синтетический полимерный материал, известный как полиметилметакрилат.
А нижний — плоский излучатель радиационного охлаждения изготовлен из композитного материала, в состав которого входят железо, титан, магний, кремний, фосфор, а также их оксиды. Данные материалы можно послойно наносить на любую, даже гибкую поверхность. Соотношение материалов обеспечивает в любой момент времени значительную разность температур и соответствующую генерацию.
В ходе экспериментов ученые установили, что верхний слой ТЭГа поглощает 95,8% солнечного спектра в диапазоне от 300–2500 нм, что обеспечивает в солнечный день температуру поверхности более 100 градусов Цельсия, а нижний слой обеспечивает постоянную разницу температур в районе 12 – 15 градусов. В результате пластина размером 4х4 см с нанесенным на нее материалом толщиной 200 мкм генерировала электрическую энергию мощностью 166,2 мВ.
Ночью такая панель генерирует 14,8 мВ, а пасмурную погоду эта же панель генерирует 95 мВ.
Создатели этого нового источника энергии продолжают работы по увеличению его эффективности и считают, что созданный ими термоэлектрический генератор может быть использован не только для выработки объемной энергии, но и в как портативный источник для медицинских имплантов.
Как по вашему, скоро ли начнут коммерческое использование таких ТЭГов, и начнут ли вообще?
Сюжет про ядерные батарейки на основе ТЭГов смотрите вот тут
Пожалуйста подпишитесь на мой канал и поставьте 👍 Я буду знать, что вам интересны новости науки и техники со всего света! Не забудьте поделиться публикацией в соц. сетях 📢 Это будет лучшей наградой для меня! Спасибо!
Больше интересных новостей вот тут https://news-i.ru