Чтобы повысить КПД... улучшим солнце
Уже не первое десятилетие учёные и инженеры-технологи бьются над повышением КПД полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей. Наилучшие их образцы с несколькими p-n-переходами демонстрируют эффективность около 40%.
Можно ли удвоить этот показатель? Если заниматься только солнечным элементом, то вряд ли, но если взять и «подточить напильником» солнце, тогда можно. Американский учёный и изобретатель Рэнделл Миллс так и делает. В своей плазменной «солнечной ячейке» SunCell он организовал повторное использование солнечного света. Не вдаваясь глубоко в подробности, отметим, что энергия, которая не превратилась в электричество, направляется на дополнительный подогрев плазмы, а потому никуда не теряется. В результате, по словам Миллса, КПД преобразователя вполне реально довести до 80% и даже до 85%. Для этого, в частности, с обратной стороны фотоэлемента наносится тончайший слой позолоты, который хорошо отражает тепловые лучи.
В энергоустановке SunCell панели находятся на небольшом расстоянии от плазменного источника света - менее полуметра. И он забирает инфракрасную лучистую энергию для повторного использования. С настоящим Солнцем такой фокус не проходит - оно слишком далеко от нас и слишком массивно, чтобы подогреться излучением извне. Да и атмосфера Земли мешает вернуть светилу излишки энергии.
Фотоэлектрические элементы в SunCell работают при освещённости, в 500-1000 раз превосходящей естественную солнечную освещённость земной поверхности. Такие элементы изначально создавались для солнечных электростанций с оптическими (зеркальными и линзовыми) концентраторами света.
Заинтересовавшимся читателям предлагаем послушать рассказ Рэнделла Миллса на эту тему. Ресайклинг лучистой энергии обсуждается на девятой минуте от начала видео.
«Плазма - идеальный поглотитель тепловой энергии, - объясняет Рэнделл Миллс. - Она вбирает всю поступившую энергию и преобразует её в свет со спектральной характеристикой, характерной для абсолютно чёрного тела».
Читайте другие наши материалы
