บาคาร่าเว็บตรง อุปกรณ์นี้ผลิตไฟฟ้าในเวลากลางคืนจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเซลล์แสงอาทิตย์กับสภาพแวดล้อมโดยรอบ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ยังคงทำงานต่อไปหลังจากพระอาทิตย์ตกดิน ต้องขอบคุณเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มเติมที่ดึงกระแสไฟฟ้าจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเซลล์และสภาพแวดล้อมโดยรอบ อุปกรณ์ที่รวมกันสามารถสร้างพลังงานได้ 50 mW
หรือมากกว่าต่อตารางเมตรในเวลากลางคืน
ในขณะที่ให้พลังงานเพิ่มเติมในระหว่างวัน และนักพัฒนากล่าวว่ามันสามารถให้แหล่งพลังงานหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องสำหรับผู้ที่ไม่สามารถเข้าถึงโครงข่ายไฟฟ้า
เมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสง เซลล์สุริยะธรรมดา (PV) จะดูดซับพลังงานในช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลาย ในเวลากลางคืน เซลล์จะสูญเสียความร้อนไปสู่สภาพแวดล้อม ทำให้พวกมันเย็นกว่าอากาศโดยรอบหลายองศาเนื่องจากการระบายความร้อนด้วยการแผ่รังสี
ผลเทอร์โมอิเล็กทริก
อุปกรณ์ใหม่นี้ใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิเพื่อสร้างแรงดันและกระแสผ่านเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก ในที่นี้ การไล่ระดับอุณหภูมิบนวัสดุแข็งที่มีตัวพาประจุไฟฟ้าฟรี (อิเล็กตรอนและรู) จะสร้างแรงดันไฟฟ้าขณะที่ตัวพาเคลื่อนตัวจากด้านที่ร้อนของวัสดุไปยังด้านที่เย็น ความแข็งแรงของเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริกนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยกำลังความร้อนหรือค่าสัมประสิทธิ์ Seebeck ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าต่อความแตกต่างของอุณหภูมิในวัสดุ
อุปกรณ์ใหม่ซึ่งพัฒนาโดยShanhui Fan และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในสหรัฐอเมริกา สามารถผลิตพลังงานได้สูงถึง 100 mW/m 2ขึ้นอยู่กับสถานที่และสภาพอากาศ นอกจากนี้ยังมีแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด 100 mV ซึ่งเป็นลำดับความสำคัญที่สูงกว่าการสาธิตครั้งก่อน “การปรับปรุงนี้ต้องขอบคุณวิศวกรรมความร้อนที่ได้รับการปรับปรุง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการเพิ่มการเชื่อมต่อทางความร้อนระหว่างเซลล์แสงอาทิตย์และโมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก” Fan กล่าวกับPhysics World
ติดตั้งง่ายและราคาไม่แพง
นักวิจัยได้ออกแบบอุปกรณ์ของตนโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ซิลิกอน SunPower C-60 เชิงพาณิชย์ที่มีพื้นที่ผิว 153 ซม. 2 เพื่อปรับปรุงการนำความร้อนทั่วพื้นผิวของเซลล์และช่วยให้ถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพไปยังและจากโมดูลเครื่องกำเนิดความร้อนด้วยความร้อน (TEG) ที่มีขนาดเล็กกว่า พวกเขาวางแผ่นอลูมิเนียมไว้ใต้เซลล์ จากนั้นจึงเชื่อมต่อด้านล่างของ TEG กับฐานรองรับและฮีตซิงก์มาตรฐานที่นำกลับมาใช้ใหม่จากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล การกำหนดค่านี้ร่วมกับจาระบีซิลิโคนระบายความร้อนที่ส่วนต่อประสานส่วนประกอบแต่ละส่วน ช่วยให้ถ่ายเทความร้อนผ่านอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เพื่อลดกระแสความร้อนที่เรียกว่าปรสิตอันเนื่องมาจากความไร้ประสิทธิภาพในระบบ นักวิจัยได้ปิดเซลล์ PV ไว้ภายในห้องที่ทำมาจากแผ่นโพลีสไตรีน โดยมีช่องเปิดที่ด้านล่างเพื่อเชื่อมต่อแผงระบายความร้อน จากนั้นจึงปิดด้านบนของห้องด้วยฟิล์มโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) ซึ่งโปร่งใสทั้งในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้และช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดกลาง
อ่านเพิ่มเติมภาพถ่ายของเม็ดดีบุกซีลีไนด์ วัสดุเป็นสีเทาหม่นและสะท้อนแสงบ้าง
เทอร์โมอิเล็กทริกชนิดโพลีคริสตัลไลน์ทำลายสถิติเพื่อประสิทธิภาพการแปลงความร้อน
แฟนและเพื่อนร่วมงานทดสอบอุปกรณ์ของตนบนดาดฟ้าที่สแตนฟอร์ด โดยทำการวัดในวันที่ 10-13 ตุลาคม พ.ศ. 2564 ในช่วงเวลานี้ ท้องฟ้าเปลี่ยนจากปลอดโปร่งเป็นเมฆครึ้ม พวกเขาวัดกำลังของ TEG และเซลล์ PV ตลอดจนอุณหภูมิแวดล้อมและอุณหภูมิของแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแผงระบายความร้อน พวกเขายังวัดพลังงานไฟฟ้าที่เซลล์สร้างขึ้น
โดยใช้อัลกอริธึมการติดตามจุดกำลังสูงสุด
ซิด อัศววรฤทธิ์สมาชิกในทีมกล่าวว่า การติดตั้งนี้เรียบง่ายและราคาไม่แพง โดยหลักการแล้วสามารถรวมเข้ากับเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีอยู่ได้ เนื่องจากไม่มีส่วนประกอบใดในอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับจุดประสงค์นี้ เขาจึงกล่าวเสริม
แอปพลิเคชั่นนอกกริด
นักวิจัยกล่าวว่าพลังงานที่สร้างขึ้นสามารถใช้สำหรับการให้แสงสแตนด์บายในเวลากลางคืนและพลังงานในการใช้งานนอกกริดและมินิกริด (พื้นที่ที่การติดตั้งเซลล์ PV กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น) สำหรับชาร์จอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ หรือเพื่อให้พลังงานแก่เซ็นเซอร์ในสถานที่ห่างไกลโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่สำรอง ตัวอย่างเช่น การให้แสงสว่าง จะต้องมีเซลล์ PV ที่มีพื้นที่ 20 ม. 2 . ด้วยอายุการใช้งานที่ยาวนานของเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริก การติดตั้งที่เสนออาจมีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาน้อยกว่าการจัดเก็บแบตเตอรี่ในระยะยาว
พัดลมและเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าขณะนี้พวกเขากำลังดำเนินการปรับปรุงความหนาแน่นพลังงานของอุปกรณ์ของตน เช่น โดยวิศวกรรมเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแผ่รังสีความร้อนของเซลล์แสงอาทิตย์ และโดยการปรับอัตราส่วนพื้นที่ PV-to-TEG ให้เหมาะสม งานก่อนหน้านี้ แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มการเลือกไดอิเล็กทริกที่ด้านบนสุดของเซลล์ PV สามารถเพิ่มการแผ่รังสีเฉลี่ยในหน้าต่างการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ขนาด 8–13 μ m จากค่าปัจจุบันที่ 0.65 ถึง 0.90 อัศววรฤทธิ์เสริมว่าความหนาแน่นของพลังงานสามารถเพิ่มเป็น 70 mW/m 2 ในสภาพอากาศที่คล้ายกับงานก่อนหน้านี้ และมากกว่า 100 mW/m2 เมื่อ ใช้งานภายใต้ท้องฟ้าแจ่มใส
การรักษาอะตอมให้คงที่ ทีมวิสคอนซินสามารถเชื่อมโยงการดำเนินการประตูตามลำดับได้เร็วกว่ากลุ่มฮาร์วาร์ด-เอ็มไอที แม้ว่าจะมีการสูญเสียความยืดหยุ่นบ้าง อย่างไรก็ตาม วิธีการของกลุ่ม Harvard-MIT อนุญาตให้ดำเนินการหลายเกตพร้อมกัน ดังนั้นจึงบรรลุความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงกว่ากลุ่มวิสคอนซิน “การทำงานแบบขนานสูงด้วยการเชื่อมต่อที่ไม่ใช่ภายในเครื่องเป็นหัวใจสำคัญสำหรับการสร้างเครื่องควอนตัมขนาดใหญ่ และนี่คือสิ่งที่งานของเราแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรก” Lukin อธิบาย “ในที่สุด ฉันคิดว่าวิธีการทั้งสองนี้อาจรวมกันเป็นระบบเดียวที่ทรงพลังกว่า แต่ตอนนี้พวกเขาเป็นตัวอย่างที่น่าสนใจสองตัวอย่างเกี่ยวกับความหลากหลายของวิธีการที่สามารถทำได้” ซัฟแมนสรุป บาคาร่าเว็บตรง
