将热能转化为光能…我们能提高太阳能发电效率吗？

为了应对诸如全球变暖的气候变化，在世界范围内促进了使用可再生能源例如太阳能或风能的发电。有望有效地将热量转换为光的新开发的设备将有助于提高太阳能发电效率。

太阳能发电中最重要的是如何有效地将太阳转换为电能。相同的太阳能发电量根据发电效率而变化，但是即使高，当前的太阳能电池模块的转换效率也约为20％。

太阳能发电过程中产生的废热也与太阳能输出和设备寿命有关。这就是为什么我们试图通过引入先进的冷却系统并结合废热产生设备来解决废热问题的原因。

美国赖斯大学的一个研究小组提出了一种将废热转化为光，然后将其用作光伏发电资源的方法。 Gururaj Naik教授说，他已经开发出一种利用物体将电磁波辐射热量的热源将热量转化为光的方法。具有所有热量的物体表面从热量辐射中辐射出来。问题在于，宽带中会发生热辐射，但是必须在窄带中完成将光有效转换为电的辐射。该研究小组开发了一种用于电磁波的窄带滤波器，该电磁波使用碳纳米管散发热量。

研究团队开发的概念验证设备是通过排列碳纳米管薄膜制成的，电子无法仅通过一个方向就可以通过该碳纳米管薄膜。它可以承受700度的高温，因此可以将其转换为适合太阳能发电的光。将热量转化为电能的最有效方法是使用涡轮机。但是，研究团队旨在简化不使用运动部件的紧凑系统中的操作。

研究团队声称，通过将新开发的设备添加到标准太阳能电池中，可以实现22％或更高的峰值发电效率。理论上的预测是可以获得80％的发电效率。下一步，研究团队计划将太阳能电池设备组合在一起，以将太阳能发电产生的废热实际转化为光，并再次用于发电。相关信息可以在这里找到。