写的azom2006年5月17日
麻省理工学院研究人员试图通过比以往任何时候都更有效地将光转换为电力来释放旧想法的承诺。
该研究正在应用新材料，新技术和新想法，从而从根本上改善了旧亚博网站下载概念 - 热伏洛尔特（TPV）将光转化为电力。例如，新的TPV系统不会使用发动机在汽车中转动发电机或交流发电机，而是会燃烧一些燃料来创建超亮光。然后，有效的照片二极管（类似于太阳能电池）将收集能量，并将电力发射以运行汽车中的各种照明，电气和电子系统。
这样的基于光的系统将无法取代汽车的发动机。取而代之的是，它将提供足够的电力来运行子系统，消耗的燃料要比保持重型，多缸发动机运行所需的燃料要少得多，即使在低速下也是如此。另外，TPV系统将没有运动部件。没有凸轮，没有轴承，没有旋转的轴，因此即使在空闲时，也不会花费能量来保持发动机翻转。
“这里的新功能是使用新的半导体材料和光子学科学来创建更有效的能源系统的机会，”电磁和电子系统（LEES）实验室主任约翰·卡萨基安（John Kassakian）说，这项工作是亚博网站下载亚博老虎机网登录实施。这个想法是创造强烈的光线，让它在新型的照片二极管上发光以发电，并将多余的光反射回光源，以保持其发光。卡萨基安说，从理论上讲，效率可能高达40％或50％。
卡萨基安（Kassakian）是电气工程和计算机科学系（EEC）的教授。亚博老虎机网登录他的研究同事是EEC教授David Perreault和Lees首席研究工程师Thomas Keim，以及EECS研究生Ivančelnoavič和NatalijaJovanovič。
其能量系统的核心将是圆柱元素，例如钨，上面刻有微小的凹坑 - 纳米孔 - 因此，当加热到高温时，它会在选定的波长处发出强烈的光，也许是2200华氏度（1,500 kelvin kelvin kelvin））。由新材料（例如镀和抗乙酰胺）制成的特殊光感应细胞将围绕发光元件，从而拾起辐射光。设置在两者之间的高度专业化的过滤器将使最有用的光波长通过以击中照片二极管，同时反映出较小的波长回到加热元件的光线，从而泵送温度。
与当今使用的光伏系统相比，相对较高的效率预计将来自科学家的新能力，可以微调该系统的所有三个主要部分。这包括光发射器，对调谐光的响应良好的单元格以及一种在可能浪费的波长上清除光的方法。
卡萨基安说：“这项新技术使其成为一个非常有吸引力的系统。”“有一些新材料让我们构建更合适的照片二亚博网站下载极管”将光转换为电力。“我们对光子学的新理解使我们能够构建选择性发射器”，以在特定的波长上发光。"And there's the photonic band-gap filter, made of thin silicon and silicon-dioxide layers that act as selective mirrors, letting the desired wavelengths through and reflecting back the rest."
当然，许多工程问题仍有待解决。卡萨基安（Kassakian）说，灯泡的细胞必须冷却：“我们希望尽可能热，但不要融化所有东西。”此外，正在测试不同的材料，以查看亚博网站下载哪些在光排放，光收集和光反射方面最有效。
他补充说：“整个概念很简单，并不新鲜。”早在1960年代末和1970年代初，就TPV和轻储技术进行了许多研究，首先是为航天器创建太阳能系统，然后响应能源短缺，促使人们对各种替代能源技术进行了激烈的研究，他说。
卡萨基安说：“这项麻省理工学院研究的第一个重点是用于汽车系统，该系统将从TPV系统中获得过多的热量，并使用它来推动汽车的供暖和空调系统。”“这将要做的是更换目前的交流发电机和空调，这两者现在由发动机运行。”
此外，新的TPV系统可能会与混合汽车技术融为一体，在该技术中，当汽车停止时，可以通过关闭发动机来节省燃料，例如在交通信号下。将来，常规汽车可能以相同的方式操作。提供电力和空调在发动机上关闭是必要的。
他补充说，这样的系统一旦商业化，也可能应用于其他问题，例如提供运行大型半卡车的照明，空调和电子系统的能力，消除了整夜运行柴油发动机的需求驾驶员休息。TPV生成的功率也可能非常适合在远离电源线的偏远地区使用，类似于太阳能收集器和燃料电池的目前所做的类似。
有关这项工作的最新论文已出现在物理评论B和《应用物理学杂志》中。该研究的最初资金来自麻省理工学院/工业联盟，涉及高级汽车/电子/电子组件和系统。
这项工作目前由丰田公司部分资助，但丰田没有决定为汽车开发这项技术。
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