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新型光伏动力可为无人机提供数天留空动力

2019-09-09 16:19:43
新型光伏动力可为无人机提供数天留空动力

9月9日消息,来自美国加州大学伯克利分校的研究人员在近日声称,他们能将光伏(PV)效率创下全世界的最新记录-50%,他们认为这一成果,可以研发超轻型发动机,为无人机提供数天留空的动力。

来自加州大学伯克利分校工程学院对外新闻宣称,过去15年来,热能转化为电能的效率长期停滞在23%左右。然而,他们目前的研究显示,现在他们已将这一效率提高到29%,并且现在的目标是通过应用去完善,在不久的将来最终达到50%的效率。他们解释说,这一突破对目前依赖重型电池供电的技术具有重大意义。热光电是一种超轻型替代电源,可以让无人机连续工作数日。

上个月,美国加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学(EECS)教授Eli Yablonovitch和论文的相关作者,在美国国家科学院院刊上发表的一篇论文,他们描述了这一技术的详细研究。

Yablonovitch教授对媒体说:

“热光伏效应(TPV-Thermophotovoltaics) 紧凑,非常高效,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(可以为36,000个家庭提供电力)。相比之下,一个100兆瓦的联合循环发电厂是庞大的。“

根据Yablonovitch的说法,这一发现是建立在他和他的学生于2011年所发表的研究基础之上的。该研究发现,提高太阳能电池效率的关键不是吸收更多的光子(光),而是发射光子。通过在光伏电池的背面添加高反射镜,他们创造了当时的效率记录。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。

最近,他的团队意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:如何利用较少的热源(光子)来发电。事实证明,镜子可以反射那些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。他们认为,这种现象导致前所未有的发电效率。

石墨带(发光棒)加热光电池。(加州大学伯克利分校摄影:Luis M.PazosOut?n)该论文的主要作者之一,加州大学伯克利分校博士后研究员Luis M. PazosOut?n说:

“即使我们只使用一个简单的金镜,研究结果也取得了破纪录的成绩。现在,我们将在黄金膜上方添加一层介电层,效率提高到36%,“

另一位加州大学伯克利分校博士后研究员,该论文的第一作者Zunaid Omair认为,只要提高反射率,我们就可以获得36%的转换效率。但是,通过其他调整,最终能获得成熟技术,我们知道我们可以达到50%的转换效率。虽然,在我们的结果出炉之前,热光电效率转换长期停滞在23%,即便从23%提升到29%,这都是一个非常重要的研究成功。”

无人机网(www.youuav.com)认为,如果加州大学伯克利分校的团队,最终能热光电效率转换至50%,我们估计瑞典诺贝尔奖将毫不犹豫地颁发给他们。

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