Квантовая конструкция преобразила тепло в электричество

Эффективность работы системы достигает 60%. В будущем ее возможности получится улучшить за счет применения новых материалов. Рассказываем, как работает новый термический излучатель и где его можно использовать.

Ученые из Университета Райса нашли способ усовершенствовать ключевой элемент термофотоэлектрических (ТФЭ) систем. Эти системы преобразуют тепло в электричество с помощью света. Используя нетрадиционный подход, вдохновленный квантовой физикой, инженер Райса Гурурадж Наик и его команда разработали тепловой излучатель, который может обеспечить высокую эффективность на практике, пишет Phys.org.

Типичные системы ТФЭ включают два основных компонента: фотоэлектрические элементы, которые преобразуют свет в электричество, и тепловые излучатели, которые преобразуют тепло в свет. Оба этих компонента должны работать хорошо, чтобы система была эффективной. В новом исследовании ученые направили все усилия на оптимизацию фотоэлектрических элементов.

«Использование традиционных подходов к проектированию ограничивает пространство для проектирования тепловых излучателей, и в конечном итоге вы получаете один из двух сценариев: практичные, низкопроизводительные устройства или высокопроизводительные излучатели, которые трудно интегрировать в реальные приложения», — комментирует Наик, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники в Университете Райса.