Группа инженеров из Массачусетского технологического института, Бостонского колледжа и компании GMZ Energy разработала высокоэффективный солнечный термоэлектрический генератор.

В дискуссиях об использования энергии Солнца сначала вспоминают о фотоэлементах, ставших привычными и широко применяемыми. Солнечные термоэлектрические генераторы менее известны, так как они обычно строятся с использованием оптических концентраторов и тепловых двигателей и устанавливаются на крупных электростанциях.

Разработка американцев относится к другому типу устройств — лишённым движущихся частей плоскопанельным генераторам, действие которых основано на эффекте Зеебека. Последний, напомним, состоит в том, что в замкнутой цепи из разнородных проводников возникает ЭДС, если места контактов поддерживаются при разных температурах.

Рис. 1. Схема солнечного термоэлектрического генератора (иллюстрация авторов работы).

Спроектированный исследователями генератор помещается в стеклянную вакуумную камеру и закрывается чёрной медной пластиной. Устройство быстро нагревается, даже если оно не смотрит прямо на Солнце; обратная сторона генератора при этом находится в контакте с окружающей средой, температуру которой можно считать «сниженной».

Испытания разработки проводились в стандартных лабораторных условиях, то есть при падении света с модельным спектром солнечного излучения у поверхности Земли (AM1.5G). Измеренная эффективность доходила до 4,6%. Авторы называют это значение чрезвычайно высоким, поскольку оно в 7–8 раз превосходит результаты, показанные лучшими из известных плоскопанельных термоэлектрических генераторов.

Полная версия отчёта опубликована в статье:

Daniel Kraemer, Bed Poudel, Hsien-Ping Feng, J. Christopher Caylor, Bo Yu, Xiao Yan, Yi Ma, Xiaowei Wang, Dezhi Wang, Andrew Muto, Kenneth McEnaney, Matteo Chiesa, Zhifeng Ren & Gang Chen High-performance flat-panel solar thermoelectric generators with high thermal concentration. – Nature Materials. – doi:10.1038/nmat3013. – Published online 01 May 2011.