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
Nowy symulator szkoleniowy zwiększa bezpieczeństwo pracy elektrowni jądrowej Loviisa
Fińska elektrownia jądrowa Loviisa, należąca do Fortum, zmodernizowała swój symulator szkoleniowy. Nowe rozwiązanie pozwala operatorom ćwiczyć obsługę zakładu w realistycznych warunkach, zwiększając bezpieczeństwo i przygotowanie na nietypowe sytuacje.
Rekordowy wzrost elektromobilności w Polsce w 2025 roku – Licznik Elektromobilności PSNM
Rok 2025 przyniósł historyczny wzrost liczby samochodów elektrycznych w Polsce. Zarejestrowano ponad 52 tys. nowych BEV, a infrastruktura ładowania znacząco się rozbudowała.
EnviTec Biogas rozpoczyna 2026 rok od ekspansji na rynkach zagranicznych
EnviTec Biogas AG wchodzi w nowy rok z silną pozycją, realizując nowe kontrakty i debiutując na rynku litewskim. Jednocześnie firma wskazuje na niepewność regulacyjną w Niemczech i rosnący potencjał biometanu w Europie.
Nabór wniosków w programie NaszEauto trwa – ponad 34 tys. zgłoszeń i niemal 1,08 mld zł dofinansowania
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej kontynuuje przyjmowanie wniosków w programie NaszEauto. Dotacje na samochody elektryczne cieszą się dużym zainteresowaniem – złożono już ponad 34 tys. wniosków na kwotę blisko 1,08 mld zł.
Dynamiczne ładowanie ciężarówek elektrycznych: niemiecki projekt BEE udowadnia skuteczność pantografów
Niemiecki projekt badawczy „BEV Goes eHighway – BEE” potwierdził praktyczność dynamicznego ładowania ciężarówek elektrycznych za pomocą pantografów. Innowacyjne rozwiązanie, opracowane przy współpracy RWTH Aachen University i DAF Trucks, zostało przetestowane w realnym ruchu drogowym.
Konsultacje społeczne programu poprawy efektywności energetycznej w szpitalach – NFOŚiGW zaprasza do udziału
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej rozpoczął konsultacje społeczne projektu programu mającego na celu poprawę efektywności energetycznej budynków szpitalnych. Uwagi można zgłaszać do 28 stycznia 2026 r.
Komentarze