Amerykańscy naukowcy zwiększają wydajność generatorów termoelektrycznych 15-krotnie dzięki czarnej technologii metalowej
Zespół z Uniwersytetu w Rochester opracował nowy rodzaj słonecznego generatora termoelektrycznego, który generuje 15 razy więcej mocy niż wcześniejsze konstrukcje. Przełom osiągnięto dzięki ulepszeniu pochłaniania i rozpraszania ciepła w urządzeniu.
Nowa technologia STEG: przełom w wydajności energii słonecznej
Naukowcy z Uniwersytetu w Rochester (USA) opracowali nowatorski słoneczny generator termoelektryczny (STEG), który jest 15 razy bardziej wydajny od dotychczasowych rozwiązań. Urządzenie, wykorzystujące efekt Seebecka, może przetwarzać nie tylko światło słoneczne, ale także inne rodzaje energii cieplnej na energię elektryczną.
Na czym polega innowacja?
Dotychczasowe generatory STEG miały ograniczoną sprawność – większość przetwarzała mniej niż 1% energii słonecznej na prąd. Dla porównania, panele fotowoltaiczne osiągają sprawność rzędu 20%. Zespół z Rochester postanowił skoncentrować się nie na półprzewodnikach, lecz na poprawie pochłaniania i rozpraszania ciepła po obu stronach urządzenia.
Trzy kluczowe strategie poprawy wydajności
- Czarna technologia metalowa: Na gorącej stronie generatora zastosowano specjalnie modyfikowany wolfram, który dzięki nanoskalowym strukturom uzyskanym przy pomocy ultrakrótkich impulsów laserowych absorbuje więcej światła słonecznego.
- Miniaturowa szklarnia: Pokrycie czarnego metalu warstwą plastiku pozwoliło ograniczyć straty ciepła przez konwekcję i przewodnictwo, zwiększając temperaturę po gorącej stronie.
- Zaawansowane odprowadzanie ciepła: Na zimnej stronie użyto zlaserowanego aluminium, co podwoiło wydajność chłodzenia w porównaniu do standardowych radiatorów.
Praktyczne zastosowania i wsparcie badawcze
Podczas testów nowy STEG z powodzeniem zasilał diody LED znacznie efektywniej niż wcześniejsze urządzenia. Według autorów technologia może znaleźć zastosowanie w zasilaniu czujników bezprzewodowych, urządzeń noszonych czy systemów OZE na terenach pozbawionych sieci energetycznej.
„Przez dziesięciolecia skupiano się na poprawie materiałów półprzewodnikowych w STEG-ach i osiągano jedynie niewielkie wzrosty wydajności. W tym badaniu nie dotykaliśmy półprzewodników – skoncentrowaliśmy się na stronach gorącej i zimnej urządzenia. Dzięki lepszemu pochłanianiu energii słonecznej i zatrzymywaniu ciepła po stronie gorącej oraz lepszemu odprowadzaniu ciepła po stronie zimnej osiągnęliśmy zdumiewającą poprawę wydajności.”
– prof. Chunlei Guo, Uniwersytet w Rochester
Badania wsparły National Science Foundation, FuzeHub oraz Goergen Institute for Data Science and Artificial Intelligence.
Zobacz również:
- Zmiana strategii Columbus: sprzedaż farm OZE przez problemy „Czystego Powietrza”
- Kraków przyjmuje Strefę Czystego Transportu. Ograniczenia dla starych aut od 2026 roku
- Kraków bliżej Strefy Czystego Transportu? Ponad 40 organizacji apeluje do radnych
- Manifest branży czystego ciepła – 17 wielkich firm domaga się wsparcia UE
- Akademia Czystego Powietrza zaprasza na szkolenie. Jak rozliczyć i przejść kontrolę?
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
TAURON Ciepło inwestuje w modernizację i bezpieczeństwo dostaw ciepła w Dąbrowie Górniczej
TAURON Ciepło przeznacza ponad 115 mln zł na rozwój i modernizację infrastruktury ciepłowniczej w Dąbrowie Górniczej. Inwestycje mają kluczowe znaczenie dla niezawodności dostaw ciepła, bezpieczeństwa energetycznego oraz komfortu mieszkańców.
Aktualizacja Planu wdrożenia Nowego Modelu Wymiany Informacji (NMWI) przez CSIRE
Polskie Sieci Elektroenergetyczne zaktualizowały Plan etapowego wdrożenia Nowego Modelu Wymiany Informacji (NMWI) za pośrednictwem CSIRE. Zmiana dotyczy zadania opcjonalnego S2.14 i obowiązuje od 1 września 2026 r.
Bilansowanie handlowe KSE: wyzwania i ryzyka w lipcu 2026
W lipcu 2026 roku bilansowanie handlowe w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym napotkało na poważne wyzwania. Powtarzające się niezbilansowanie portfeli POB generuje ryzyka dla bezpieczeństwa systemu i wpływa na skrajne ceny energii na rynku bilansującym.
Termomodernizacja 500 szkół z KPO: nowa jakość edukacji i efektywności energetycznej
W całej Polsce trwa modernizacja energetyczna 500 placówek edukacyjnych, finansowana z Krajowego Planu Odbudowy. Przykładem jest Szkoła Podstawowa nr 8 w Gnieźnie, która zyskała nowoczesne rozwiązania poprawiające komfort nauki i efektywność energetyczną.
NFOŚiGW dzieli się doświadczeniem z Ukrainą: wsparcie dla systemu finansowania ochrony środowiska
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej rozpoczął praktyczną współpracę z Ukrainą w zakresie finansowania ochrony środowiska i transformacji energetycznej. Wspólne działania mają na celu budowę efektywnego, odpornego na zmiany systemu wsparcia zielonej transformacji u naszego wschodniego sąsiada.
NFOŚiGW zostaje większościowym akcjonariuszem EMP – 4,5 mld zł na polski samochód elektryczny
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej przekazał ElectroMobility Poland blisko 4,5 mld zł, stając się większościowym akcjonariuszem spółki. To kluczowy krok w realizacji Polskiego Hubu Elektromobilności i budowy krajowej fabryki aut elektrycznych.
Komentarze