Thiết kế nóng-lạnh tăng cường hiệu suất nhiệt điện mặt trời lên gấp 15 lần

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rochester đã phát triển một thiết kế "nóng-lạnh" mới tăng hiệu suất của các máy phát điện nhiệt điện mặt trời (STEGs) lên gấp 15 lần, có khả năng thu hẹp khoảng cách giữa STEGs và các tấm pin mặt trời quang điện truyền thống. Khác với các tấm pin mặt trời truyền thống dựa vào các tế bào quang điện, STEGs tạo ra điện bằng cách khai thác sự chênh lệch nhiệt độ giữa mặt nóng và mặt lạnh thông qua hiệu ứng Seebeck. Trong lịch sử, STEGs bị giới hạn bởi hiệu suất thấp, chỉ chuyển đổi dưới 1% ánh sáng mặt trời thành điện năng so với khoảng 20% của các tấm pin mặt trời dân dụng. Phương pháp mới cải thiện hiệu suất không phải bằng cách thay đổi vật liệu bán dẫn mà bằng cách nâng cao quản lý nhiệt ở cả hai mặt nóng và lạnh của thiết bị. Những đổi mới bao gồm việc sử dụng các xung laser femtô giây để khắc các cấu trúc kích thước nano lên tungsten ở mặt nóng, tạo ra bề mặt "kim loại đen" hấp thụ chọn lọc các bước sóng mặt trời trong khi giảm thiểu thất thoát nhiệt. Bề mặt này được phủ một lớp nhựa giúp giữ nhiệt bằng cách hạn chế đối lưu và dẫn nhiệt, hiệu quả nâng cao...