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标题: 前沿科技之太阳能激光电池效率达100% [打印本页]
作者: 扫街 时间: 2011-9-21 10:10
标题: 前沿科技之太阳能激光电池效率达100%
使用直径约3英尺的小型抛物面反射镜,结合一种新的双层陶瓷磁盘,就可以产生激光,
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利用太阳能量制成激光束,向现实更走进了一步,来源:塔什干科学和生产协会
把太阳的能量聚焦成超强激光束,这项技术又迈进一步。乌兹别克斯坦研究人员希望把太阳的能量聚焦为一束激光,用作可再生能源。这一方案需要使用3英尺宽的抛物面反射镜。
利用太阳光线,产生一束纯能量,这很久以来就一直一些发明家的目标,从古希腊工程师阿基米德(聚光镜子摧毁入侵船只)到詹姆斯•邦德(James Bond)都是这样,就像影片《金刚钻》(Diamonds are Forever)和《谁与争锋》(Die Another Day)中基于空间的激光器。
& F- o' g! f+ r1 `7 T' h+ j但新的研究可能实现这一梦想,进行更实际的应用,就是用作可再生能源。8 G& R7 }# |' M5 \
乌兹别克斯坦(Uzbekistan)的研究人员提出了一项计划,使用直径约3英尺的小型抛物面反射镜,结合一种新的双层陶瓷磁盘,就可以产生激光。
* S" b u% k% H5 {“有可能制成太阳能为动力的激光器,具有30%至40%的效率,”谢马克哈马特•派兹叶特(Shermakhamat Payziyev)说,他是塔什干(Tashkent)科学和生产协会(Scientific and Production Association)研究员。0 G9 q$ u& _; U; j, o
派兹叶特说,他的方案要领先一步,有一个类似项目是日本研究人员2007年透露的,是用菲涅耳(Fresnel)玻璃透镜,而不是反射镜,他们创造激光用来燃烧海水中发现的镁。
# j. Y7 m* r0 }) c+ r派兹叶特说,他的计划刊登在本月的《可再生和可持续能源杂志》(Journal of Renewable and Sustainable Energy)上,是要利用太阳能创造激光,以驱动电动汽车电池。- _3 a: {1 ^# @" a9 ~$ ^
“我们提出一个想法,就是如何有效地把太阳能转换成激光,”派兹叶特说。“原则上,它可以转换成电力,这需要使用聚光光伏组件,效率约为50%,在不久的将来会接近100%。”" a) @7 a3 H7 v
太阳能为动力的激光器已经存在,处在实验运行阶段。但一直存在两个主要问题:消除反射镜产生的热量,并有效地把一种能量转换为另一种。& t/ n' f# M$ N& w5 p
派兹叶特的装置解决了这两个问题。
( [" ?9 Z2 s1 d当阳光照射陶瓷材料时,会激发电子,使它们发出特定波长的激光。为了控制这些热量,陶瓷盘要安装在散热器上面,通过散热器的是被泵抽的水。派兹叶特说,这一激光随后会在陶瓷表面进行再次反射弹跳,从而产生额外的效率。) R6 j) ^1 [ c
听起来很酷,但这个项目确实有一些人持怀疑态度。2 X8 ?. Z+ s' u# i
艾利•雅布龙诺维奇(Eli Yablonovich)是加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)电气工程和计算机科学教授,也是美国国家科学基金会(NSF:National Science Foundation)节能电子科学中心主任,他写了一篇论文,讨论非聚焦太阳能驱动的激光,那还是在1983年。他说,聚集激光器还没有真正设计出来。3 B- J8 M% c! g3 L4 l
“他们没有解决任何有用的问题,”雅布龙诺维奇说。来自太阳能的激光可以定向到太阳能电池,但增加的复杂性是不值得的。”
, B' L6 K" |' ?" p/ s; k% z5 B+ d雅布龙诺维奇认为,先进的太阳能集热器更划算,可用于能量收集,而合作成立的阿尔塔设备公司(Alta Devices)是一家硅谷公司,正在制造高效率的太阳能光伏电池。+ d# s; b6 \! b$ D
尽管存在这些障碍,派兹叶特说,他提出的太阳能为动力的激光也会取得进展。他说,它可用于合成大批量的纳米粒子和纳米粉,用于制造复合材料、超导体、太阳能电池和先进的油漆或涂料。
* Q8 t$ T( D6 F& x+ m9 E( o q1 Z他工作的场地是在世界上最大的太阳炉,就是所说的乌兹别克斯坦大太阳炉(Big Solar Furnace)。4 y6 ]2 a8 {& ?8 ?. \* b# V' R
乌兹别克斯坦的美国海归都能使该国提出如此宏大计划,充分说明美国教育的厉害,国人也有在美国大学工作有所成就的,不是国人研究科学不行,而是国内工程环境太差: T7 o9 h+ a/ P) k! R, b) I
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