研究开发可以提高太阳能电池板效率的纳米管

莱斯大学的研究人员正在对碳纳米管进行大修，他们正在开发更高效的版本。

Rice的布朗工程学院的研究人员Gururaj Naik和 Junichiro Kono 在ACS Photonics展示了他们的技术，开发了一种双曲线热发射器，可以吸收热量，将其装入窄带宽并将其作为可用于发电的光发射。否则，热量会排放到大气中并浪费掉。利用这项技术，它可以使太阳能电池更加高效。

“热光子只是从炎热的身体发出的光子，”科诺在宣布研究结果的新闻稿中说。“如果你用红外热像仪观察热点，你会发现它发光。相机正在捕捉这些热激发的光子。“

就目前而言，任何热表面都以热辐射的形式发光。但Naik表示问题是热辐射是宽带。为了将光转换成电，发射必须在窄带中，因此本发明。研究人员发现纳米管是一种隔离光子的方法。纳米管薄膜充当吸收废热并将其转变为窄带质子的导管。

研究人员表示，由于浪费的热量，他们有动力进行研究。Naik指出Rice研究生Chloe Doiron的一项研究发现，大约20%的能源消耗是废热。他说，为德克萨斯州提供动力需要大约三年的电力。

“现在将热量转化为电能的最有效方法是使用涡轮机，蒸汽或其他液体来驱动它们，”他说。“他们可以为您提供近50%的转换效率。没有其他任何东西让我们接近，但这些系统并不容易实现。“Naik说。研究人员计划开发一种紧凑型系统，该系统没有任何活动部件，使这一过程变得更加容易。

更高效的太阳能电池将来临?

那么这对社会意味着什么呢?据研究人员称，它可以提高太阳能电池的效率，目前太阳能电池的效率达到22%左右。“通过将所有浪费的热能压缩到一个小的光谱区域，我们可以非常有效地将其转化为电能，”Naik说。“理论预测是我们可以获得80%的效率。”

赖斯大学的研究人员并不是唯一一个试图提高太阳能效率的科学家。随着地球以惊人的速度升温，有一场竞赛使替代能源更有效率。麻省理工学院的研究人员花费了数年时间开发出一种新方法，该方法可以获得高能光子，这种光子可以击中硅而不是一个电子，这就是当前系统的工作方式。即使光子携带的能量加倍，它也只能放松一个电子。