加州大學(xué)伯克利分校實(shí)現(xiàn)熱光電轉(zhuǎn)換的新突破

美國(guó)能源部（DOE）所屬的勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（伯克利實(shí)驗(yàn)室）與加州大學(xué)伯克利分校的研究人員共同開發(fā)出提高熱光伏（TPV）效率的新方法，利用這種方法，可以制造出驅(qū)動(dòng)無人機(jī)的超輕發(fā)動(dòng)機(jī)。

過去15年間，通過熱伏效應(yīng)將熱能轉(zhuǎn)化為電能的效率維持在23%。在最新發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》的研究中，加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊(duì)終于取得了重要突破。他們?cè)诠夥姵乇趁嫣砑痈叻瓷溏R面，達(dá)到增加電壓以及對(duì)低能熱光子進(jìn)行再利用的效果。這最大限度地提升了效率，目前該設(shè)計(jì)在輻射器溫度1207℃時(shí)實(shí)現(xiàn)了29.1%的熱光電轉(zhuǎn)換效率。這項(xiàng)技術(shù)作為一種超輕的替代能源，可以讓無人機(jī)持續(xù)飛行數(shù)日，并用于混合動(dòng)力汽車、無人駕駛汽車和深空探測(cè)器。

研究人員發(fā)現(xiàn)，安裝在光伏電池背面的高反射鏡可以反射低能量紅外光子，這種紅外光子可再次加熱熱源、再次產(chǎn)生高能光子從而再次生成電能，這種突破性發(fā)現(xiàn)可將熱光伏效率從過去的23%提高至29%。目前，研究人員的目標(biāo)是利用新的科學(xué)概念，將熱光伏（TPV）效率提高至50%。