《電子技術(shù)應(yīng)用》
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太陽能“光電池”開發(fā)有望 物理學(xué)百年教條將被推翻

2011-04-18

  據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,密歇根大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)光也能產(chǎn)生巨大的磁效應(yīng),有望開發(fā)出存儲太陽能的“光電池”,替代傳統(tǒng)的半導(dǎo)體太陽能電池。該研究發(fā)表在最近出版的《應(yīng)用物理學(xué)》雜志上,校方正在為該方法申請專利保護(hù)。

  這種制造“光電池”的方法可能推翻物理學(xué)的百年教條。光具有電性和磁性,但一直以來,科學(xué)家認(rèn)為光的磁場效應(yīng)非常弱,可以被忽略。

  密歇根大學(xué)電工程與計算機(jī)科學(xué)、物理與應(yīng)用物理系教授斯蒂芬蘭德和同事發(fā)現(xiàn),當(dāng)光以適當(dāng)?shù)膹姸韧ㄟ^一種絕緣材料時,光場所產(chǎn)生的磁效應(yīng)比以前預(yù)期的要強一億倍,在這種情況下,磁感應(yīng)強度相當(dāng)于很強的電效應(yīng)。該方法的原理是此前未曾研究過的“光整流”,研究人員威廉姆菲舍說,傳統(tǒng)光整流中,光只能通過其電場效應(yīng)將一些特殊的對稱晶體材料中正負(fù)電荷分開形成電壓,而新研究發(fā)現(xiàn),在適當(dāng)?shù)臈l件下,光在其他材料中能通過磁場效應(yīng)產(chǎn)生“光整流”。

  蘭德解釋說:“在傳統(tǒng)太陽能電池中,光進(jìn)入材料被吸收,產(chǎn)生熱量分離電荷。在我們的方法中,光不是被吸收,而是將能量存儲在磁矩中,這將帶來一種不需要半導(dǎo)體的新型太陽能電池,熱負(fù)荷很低。強光也能產(chǎn)生很高的磁感應(yīng)強度,最終提供一種類似電容供電器的光容式電源。”

  新技術(shù)將使太陽能發(fā)電更廉價。研究人員預(yù)計,使用改良材料可使太陽能轉(zhuǎn)換效率達(dá)到10%,這相當(dāng)于目前商業(yè)級的太陽能電池。今年夏天他們將在實驗室里利用激光研究,然后拓展到太陽光。

  “目前制造太陽能電池需要大量的半導(dǎo)體加工工序。而我們只需一些鏡片來集聚陽光,一些纖維來傳導(dǎo)。玻璃就是很好的材料,透明陶瓷可能會更好。不需要復(fù)雜的工序。”菲舍說。
 

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