En la búsqueda de la libertad de energía, los investigadores han estudiado generadores de termo eléctricos solares (STEG) como una fuente inteligente de generación de energía solar. Actualmente, a diferencia de los fotovóltics utilizados en la mayoría de los paneles solares, los Staggers también pueden usar todo tipo de energía térmica. Los dispositivos simples son calientes y fríos con el material semiconductor, y la diferencia de temperatura entre los lados produce electricidad a través del fenómeno físico, llamado efecto SEBAC.
Pero el Steg actual tiene un gran límites de rendimiento que les impiden adoptar más ampliamente como una forma práctica de producción de energía. En este momento, la mayoría de los generadores de termo eléctrico solar convierten la luz solar en electricidad a menos del 1 % de la luz solar, en comparación con aproximadamente el 20 % para el sistema de paneles solares residenciales.
Esta diferencia en el rendimiento de las nuevas técnicas preparadas por investigadores del Instituto de óptica de la Universidad de Rochester se redujo drásticamente. En una investigación publicada en Luz: ciencia y aplicacionesEl equipo describió sus métodos únicos de ingeniería de riesgo y gestión térmica para hacer un dispositivo escenario, que produce 15 veces más potencia que los dispositivos anteriores.
“Durante décadas, la comunidad de investigación se ha centrado en mejorar el contenido de semiconductores utilizado en la etapa de la comunidad de investigación”, dice Chinley Go, profesor de óptica y física y energía láser. “En este estudio, ni siquiera tocamos el contenido de semiconductores; en cambio, nos centramos en los lados calientes y fríos del dispositivo. Al obtener una mejor energía solar con un mejor consumo de calor hacia el frío, hemos mejorado sorprendentes en el rendimiento”.
Los nuevos tacones de alto rendimiento fueron diseñados con tres estrategias. Primero, en el lado caliente del ciervo, los investigadores utilizaron una tecnología especial de black metal desarrollada en el laboratorio GO para cambiar el tungsteno regularmente para absorber la luz sobre las longitudes de onda solar. Utilizando potentes pulsos láser láser para eliminar las superficies metálicas con estructuras de nanoskal, aumentaron la absorción de energía del material de la luz solar, mientras que también redujeron el consumo de calor en otras longitudes de onda.
En segundo lugar, a los investigadores “les gusta un campo, cubrieron el metal negro con una pieza de plástico de plástico para formar un invernadero”. “Puede reducir el movimiento y la entrega de él, lo que aumenta la temperatura del calor”.
Finalmente, en la parte fría del ciervo, una vez más usaron pulsos láser feministas, pero esta vez regularmente en aluminio, para producir disipador de calor con pequeñas estructuras que mejoran el consumo de calor a través de la radiación y la convención. Este proceso duplica el rendimiento de enfriamiento de un detector de calor de aluminio común.
En el estudio, GO y su equipo de investigación realizaron una simple demostración de cómo las etapas LED se pueden usar para fortalecer el LED de manera más efectiva en los métodos actuales. GO dice que el uso de esta tecnología también se puede utilizar para la energía para los descensos de Internet, el equipo de desgaste de combustible o los sensores inalámbricos para actuar como sistemas de energía renovable fuera de lagrid en las zonas rurales.
La National Science Foundation, Fujib, y el Instituto Gurjin para la Ciencia de Datos e Inteligencia Artificial apoyaron la investigación.
