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
Bezpieczeństwo klimatyczne Polski – eksperci o konieczności zintegrowanego zarządzania energią, powietrzem i wodą
Podczas konferencji w Senacie RP eksperci oraz przedstawiciele władz i samorządów podkreślili, że skuteczne budowanie odporności Polski wymaga spójnego zarządzania energią, powietrzem i wodą. Przedstawiono propozycje zmian prawnych mających wzmocnić bezpieczeństwo kraju.
300 tys. zł dla szkół, bibliotek i uczelni. Rusza kolejna edycja programu „Czysta Moc Energii”
Respect Energy uruchamia drugą edycję programu grantowego „Czysta Moc Energii”, w ramach którego instytucje edukacyjne i lokalne ośrodki z całej Polski mogą zdobyć środki na działania związane z edukacją energetyczną i klimatyczną. Do rozdysponowania jest łącznie 300 tys. zł, a pojedyncze granty wynoszą 30 tys. zł.
Program ponownie pokazuje, że transformacja energetyczna to nie tylko wielkie inwestycje i decyzje na szczeblu centralnym, ale również oddolne inicjatywy realizowane blisko ludzi – w szkołach, bibliotekach czy domach kultury.
PGE prezentuje wyniki finansowe i operacyjne za 2025 rok: wzrost EBITDA i spadek zadłużenia
Grupa PGE opublikowała szczegółowe wyniki za 2025 rok, notując wzrost powtarzalnego zysku EBITDA i obniżenie zadłużenia netto. Największy udział w wynikach miała dystrybucja oraz segmenty ciepłowniczy i odnawialny.
Nowa Chemia ORLEN: szybciej, sprawniej i taniej – aktualizacja inwestycji w Płocku
ORLEN zaktualizował projekt Nowa Chemia, znacząco redukując koszty i ustalając realny harmonogram. Inwestycja w Płocku ma przynieść szybsze efekty, większy udział polskich firm i poprawę efektywności energetycznej.
GAZ-SYSTEM z pozytywną opinią KE w sprawie certyfikacji jako operator wodorowy
Komisja Europejska wydała pozytywną opinię dotyczącą certyfikacji niezależności GAZ-SYSTEM jako operatora systemu przesyłowego wodorowego. To pierwszy taki przypadek w Unii Europejskiej i ważny krok dla polskiego rynku wodoru.
PGE Energia Odnawialna wybrała wykonawcę Magazynu Energii Gryfino
PGE Energia Odnawialna zakończyła wybór wykonawcy dla największego w Polsce bateryjnego magazynu energii – inwestycji w Gryfinie. Projekt zrealizuje konsorcjum polskich firm, a dostawcą technologii będzie Fluence Energy.
Komentarze