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科技推荐:无人机将使用新型光伏发动机飞行数天

来源:时间:2021-06-09

科技改变生活,也在一定的程度上科改善生活!那么现如今生活条件越来越好以后大家更多的关注点都不同,但是近来有很大一部分了却同时关注到了无人机将使用新型光伏发动机飞行数天的消息!

加州大学伯克利分校的研究人员刚刚打破了另一项光伏效率记录,这项成就可能会导致超轻型发动机可以为无人机提供数天的动力。

在过去的15年中,热电转换为电能的效率已经停滞在23%。但是,突破性的物理洞察力使研究人员能够将这种效率提高到29%。研究人员采纳新颖的设计,目标是通过应用成熟的科学概念,在不久的将来达到50%的效率。

这一突破对目前依赖重型电池供电的技术具有重大意义。Thermophotovoltaics是一种超轻型替代动力源,可以让无人机和其他无人驾驶飞行器延续工作数天。它也可以用来为深空探测器供电几个世纪,并最终用一个装有信封的发电机的整个房子。

“Thermophotovoltaics结构紧凑,效率极高,适用于各种应用,从需要100瓦(如轻型无人驾驶飞行器)到100兆瓦(为36,000户家庭提供电力)。 100兆瓦的联合循环发电厂规模庞大,“电气工程和计算机科学(EECS)教授Eli Yablonovitch和论文的通讯作者说。

石墨带(发光棒)加热坐在它下面的热光电池。图片来源:加州大学伯克利分校的Luis M.PazosOutόn

根据Yablonovitch的说法,这一发现建立在他和学生2011年发表的工作基础之上,该研究发现提高太阳能电池效率的关键不是汲取更多的光子(光),而是发射光子。通过在光伏电池的背面添加高反射镜,他们打破了当时的效率记录,并继续在随后的研究中这样做。

“镜子的作用是在太阳能电池内产生致密的红外发光光子气体,这种现象会增加电压,”Yablonovitch说。

最近,他的团队认识到这面镜子可以起到双重作用。事实上,它解决了热光电领域面临的最大挑战之一:如何利用能量太少的热(热)光子来发电。事实证明,镜子可以反射那些小光子来重新加热热源,为高能光子的产生和发电提供了第二次机会。这种现象导致前所未有的效率。

“即使我们只使用一个简单的金镜,我们也取得了破纪录的成绩。现在,我们将在金色上方添加一层介电层,这将使我们的效率提高到36%,”Luis M. PazosOutόn说道。 ,EECS的博士后研究员和论文的主要作者之一。

“仅通过提高反射率,我们将获得36%的效率。但通过对细胞进行其他调整,使用科学文献中的成熟技术,我们知道我们可以达到50%的效率,”Zunaid Omair,研究生研究员说。在EECS和论文的第一作者。“在我们的结果出炉之前,热光电效率长期停滞在23%,所以从23%到29%是非常重要的。”

图说财富