新奇納米超材料助推太陽能電池革命

　　該校和美國加州大學(xué)伯克利分校合作，開發(fā)出一種屬性奇特的納米超材料，該材料被加熱時能以不同尋常的方式發(fā)光。這一成果有望推動太陽能電池產(chǎn)業(yè)的革命，帶來能把輻射熱轉(zhuǎn)化成電能的熱光伏電池，在黑暗中收集熱量來發(fā)電。
　　
　　ANU物理與工程研究院的謝爾蓋·克魯克說，新的超材料克服了一些技術(shù)障礙，有助打開熱光伏電池的潛能，預(yù)計能使熱光伏電池的效率超過傳統(tǒng)太陽能電池的兩倍。
　　
　　熱光伏電池產(chǎn)生電流不需要陽光直接照射，而是從周圍環(huán)境中收集紅外輻射形式的熱。它們能回收利用發(fā)動機輻射的熱，或與燃燒機結(jié)合按需發(fā)電。新型超材料有著納米級的微結(jié)構(gòu)，由黃金和氟化鎂組成，能向特定方向發(fā)出輻射，還能改變形狀發(fā)出特殊的光，而常規(guī)材料只能以全方位、廣泛紅外光波的形式發(fā)熱。因此用這種材料制作匹配熱光伏電池的發(fā)射器極為理想。
　　
　　該材料的非凡表現(xiàn)來自其新奇的物理屬性，它的磁性呈雙曲線形分布，表示電磁輻射以不同方向傳播。天然材料如玻璃或水晶，輻射形狀是簡單的球形或橢球形，而超材料的輻射形式截然不同，這是由于材料與光磁元件之間有著極強的相互作用。
　　
　　克魯克預(yù)測新材料會有這些令人驚奇的性質(zhì)，他的團(tuán)隊與擅長制造這類材料的加州大學(xué)伯克利分校合作，利用前沿技術(shù)造出了這種材料，構(gòu)成材料的基本單位還不到人頭發(fā)截面的12000分之一。研究人員說，如果發(fā)射器和接收器的間距能達(dá)到納米級，用這種超材料為基礎(chǔ)造出的熱光伏電池的效率還能進(jìn)一步提高。在這種構(gòu)造中，輻射熱在二者之間傳遞的效率比傳統(tǒng)材料要高10倍。
　　
　　相關(guān)論文發(fā)表在最近的《自然·通訊》雜志上。
　　
　　總編輯圈點
　　
　　特殊的膜化余熱作光，化光為電，要是真的劃算，我們隱居山中、徜徉海上，就不需要柴油發(fā)電機了。只要身體尚有余溫，手機就不愁沒電。不過話說回來，光電王國的新穎材料多如汽車上的螺絲，用上用不上，還得看材料便宜不便宜。