Сонячна енергія без сонячних елементів: відкрито нову властивість випромінювання

Дослідники з Мічиганського університету (США) відкрили несподівану властивість світла, на основі якого можуть з`явитися «оптичні батареї» - сонячні елементи без напівпровідників.

«Ви можете весь день займатися рівняннями руху, але так і не помітити цю можливість, - каже провідний автор дослідження Стівен Ренд. - Нас усіх так вчили. Це дуже дивне взаємодія. Саме тому фізики досі не могли його побачити ».

Сонячна ферма в данській ... напевно, все-таки глибинці (фото Erik Christensen).

Випромінювання має електричну і магнітної складовими. Вважалося, що вплив магнітного поля випромінювання настільки слабо, що їм можна знехтувати. Г-н Ренд і його колеги виявили, що при належній інтенсивності, коли світло проходить через матеріал, не проводить електрику, світлове поле здатне створювати магнітне вплив, яке в 100 млн разів сильніше, ніж передбачалося раніше. У цих умовах магнітне вплив за своєю силою еквівалентно електричному.

«У нинішніх фотогальванічних елементах світло проникає в матеріал, поглинається і виробляє тепло, - розповідає пан Ренд. - Тут ми очікуємо отримати дуже низьку теплову навантаження. Енергія запасається в магнітному моменті, а не в поглинає світло. Інтенсивну магнетізацію можна викликати інтенсивним випромінюванням, після чого вона стає надзвичайно містким джерелом енергії ».

Це стає можливим завдяки нововідкритій різновиди Електрооптичного поляризації (або оптичного випрямлення, optical rectification), відзначає співавтор дослідження Вільям Фішер. У звичайних умовах електричне поле випромінювання є причиною поділу позитивного і негативного зарядів у матеріалі. В результаті виникає різниця потенціалів, аналогічна тій, що існує в батареї. Раніше даний ефект був зареєстрований тільки в кристалічних матеріалах, які мали певною симетрією.

Відео: ТЕХНІКА ОТРИМАННЯ ел.током "З ПОВІТРЯ"! (частина 1)

Ренг і Фішер виявили, що при належних умовах магнітне поле випромінювання здатне створювати оптичне випрямлення і в інших матеріалах. «Судячи з усього, це магнітне поле починає викривляти електрони С-образно, і кожен раз вони трохи просуваються вперед, - розповідає пан Фішер. - C-образне рух заряду призводить до формування і електричного, і магнітного диполя. Якщо нам вдасться створити з цього довгий ряд, ми зможемо отримати величезне напруження і, відповідно, джерело енергії ».

Пропускати світло можна через скло, бо нічого не проводить електрику. Світло необхідно сфокусувати до інтенсивності 10 МВт / см . Сонячного світла для цього недостатньо, тому ведеться пошук нових матеріалів, які дадуть шуканий ефект при більш низької інтенсивності. «Ми показали, що некогерентного випромінювання - наприклад, сонячне світло - теоретично має майже тієї ж здатністю розділяти заряди, що і лазер», - підкреслює Вільям Фішер.

Нова технологія може привести до появи дешевих сонячних елементів. Дослідники пророкують: якщо знайдуться більш підходящі матеріали, ефективність перетворення енергії сонця в легкотравну форму складе 10%, що можна порівняти з показниками сьогоднішніх панелей.

«Для виробництва сучасних сонячних осередків потрібна особлива обробка напівпровідникових матеріалів, - говорить г-н Фішер. - А нам потрібні всього лише лінзи для фокусування світла і волокно для його напрямки. Скло підходить і для того і для іншого. Воно вже виробляється у величезних обсягах і не вимагає складної обробки. Прозора кераміка може виявитися ще краще ».