Солнечные фотогальваники — это технология фотогальваники, которая не требует солнечного света для производства электроэнергии. Этот метод был разработан исследовательской группой Массачусетского технологического института. Фотоэлектрические элементы лучше всего преобразуют свет в электричество на определенных длинах волн. Поверхность, отличная от солнечной фотоэлектрической системы, спроектирована таким образом, что она преобразует тепловую энергию в конкретные длины волн. Это повышает эффективность существующих термофотовальных (ТПВ) систем.

Принцип работы
Поверхность этого материала вытравлена ​​миллиардами наноразмерных ям, так что он излучает волну на указанных длинах волн и подавляет другие длины волн, которые не требуются. Когда поверхность подвергается воздействию тепловой энергии, она излучает световую энергию при требуемых длинах волн. Атомы освобождают свободные электроны при приложении излучения, тем самым генерируя электричество.

развитие
Устройство, использующее радиоизотопы, способно производить электричество на срок до 30 лет без перерыва, используя процесс, называемый радиоактивным распадом. Еще одно подобное устройство было разработано исследователями из Массачусетского технологического института, в котором в качестве источника топлива используется бутан. Он имеет размер кнопки и, по оценкам, работает в три раза дольше, чем литий-ионный аккумулятор аналогичного размера, и имеет преимущество подзарядки сразу после заправки. Термофотоэлектричество, которое является технологией, разработанной в 1960-х годах, способно преобразовывать тепловую энергию в электричество. Ранее было известно, что солнечный свет не является абсолютно необходимым для работы фотогальванических элементов. Инфракрасное излучение эффективно не используется в фотогальванических материалах, которые характеризуются низкой шириной зазора, хотя характеристики сравнительно лучше, чем обычные фотоэлектрические элементы кремния. Одним из примеров фотогальваники, использующей тепло, является фотоэлектрический диод, который вырабатывает электричество от тепла, выделяемого тепловым эмиттером, работающим на углеводородном топливе.

В солнечной фотогальванике тепловой эмиттер, описанный выше, тонко настраивается для испускания определенных длин волн, которые может использовать фотоэлектрический диод, и в то же время останавливая длины волн, которые не могут использоваться диодом. Это достигается путем травления черт наноразмерного типа, таких как гребни и дырки на фотонном кристалле, так что свет, проходящий через кристалл, может быть модифицирован.

операция
Плита вольфрама используется в качестве теплового излучателя с миллиардами наноразмерных ям на поверхности, причем каждая яма действует как резонатор. При нагревании удельные длины волн излучаются слябом, поскольку он генерирует измененный спектр излучения.

Приложения
Солнечные фотовольтаики могут применяться в электронных устройствах, таких как смартфоны. Его значение плотности тока может быть утроено в ближайшие годы, когда он сможет подключить смартфон более 20 дней без необходимости перезарядки между ними. Он также может использоваться для использования отработанного тепла от электроприборов, таких как телевизоры и электронные устройства, такие как мобильные телефоны.