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连续飞行多天又可自发电的无人机?用太阳能热光电电池或可实现

2019-07-30 13:00:52 暂无 阅读:1778 评论:0
连续飞行多天又可自发电的无人机?用太阳能热光电电池或可实现

图片来自于 加州大学柏克莱分校

STPV 是由接收层(absorber)、发射层(emitter)及最下方的太阳能电池构成。个中接收层由奈米碳管构成,进展能够像黑体(blackbody)接收所有的太阳能光,而接收层在接收阳光后,温度会逐渐攀升到超越1,000°C 的超高温,最后再传递到由矽或是稀土组成的放射层。这些放射层能精准掌握电磁波特征,发射出特定波长让最下方的太阳能电池接收,并将任何不想要的波长反射回来。

连续飞行多天又可自发电的无人机?用太阳能热光电电池或可实现

正被石墨发光棒加热的 STPV。

美国加州大学柏克莱分校团队相当看好STPV 的应用,电机工程系传授Eli Yablonovitch 透露,STPV 构造精巧、效率又高,适用于各类处所,小至100W 的无人机,大到100MW、充沛为36,000 户住家供电的大型电池都可行。

而在实验中,该团队对照着重在放射层,团队多年前的研究指出,提高STPV 效率的秘方并不是让接收层接收更多的光,而是若何让发射层发散出更多的光子,是以他们络续测验在太阳能电池后头装设反射镜,希望能再提高转换效率。

这种方式其实跟钝化射极与后头太阳能电池有点相像,就以PERC 手艺来说,其行使在电池后头形成钝化层,作为背反射器增加长波光的接收,同时将PN 极之间的电压最大化,降低电子复合,进而提拔转换效率。

Yablonovitch 透露,反射镜能够在太阳能电池内发生红外发光光子气体,进而提高电压。团队实验也指出,反射镜能行使光子气体从新加热,再次发生高能光子并提拔发电量,大幅提高 STPV 效率。

今朝团队也建造出简略的金制镜子并将热光电效率提高至29%,覆涂一层电介质层(dielectric layer)后,效率则能进一步增加至36%,团队则指出,光是提高反射率就能有如斯示意,若是能改良太阳能电池一番,或许能将光热效率提高到50%。

团队指出,在此次研究之前,热光电效率15 年来就仅维持在23%,是以团队研究可说是一猛进展,除此之外,STPV 也是种受看好的轻型替代能源,有望让无人机一连航行好几天、匡助深太空探测器维持运作几世纪,或是以小小的信封巨细,供应住户电力。

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