有望開發(fā)出存儲(chǔ)太陽能的“光電池”

據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)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(chǔ)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(jì)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?qiáng)度通過一種絕緣材料時(shí)，光場所產(chǎn)生的磁效應(yīng)比以前預(yù)期的要強(qiáng)一億倍，在這種情況下，磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于很強(qiáng)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(chǔ)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(qiáng)光也能產(chǎn)生很高的磁感應(yīng)強(qiáng)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(jià)。研究人員預(yù)計(jì)，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(shí)驗(yàn)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(huì)更好。不需要復(fù)雜的工序。”菲舍說。