ReadyPlanet.com


เปลี่ยนพลังงานความร้อนให้เป็นไฟฟ้า


 jokergame สล็อตออนไลน์ด้วยการเพิ่มเซ็นเซอร์และเครื่องมือสื่อสารที่ได้รับการปรับปรุง การจัดหาพลังงานแบบพกพาที่มีน้ำหนักเบาจึงกลายเป็นความท้าทายมากยิ่งขึ้น การวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนจากกองทัพบกได้แสดงให้เห็นถึงแนวทางใหม่ในการเปลี่ยนพลังงานความร้อนให้เป็นไฟฟ้าที่สามารถให้พลังงานขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพสำหรับทหารในสนามรบในอนาคต

วัตถุร้อนจะแผ่แสงในรูปของโฟตอนออกสู่สิ่งแวดล้อม โฟตอนที่ปล่อยออกมาสามารถจับโดยเซลล์สุริยะและแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าที่มีประโยชน์ แนวทางในการแปลงพลังงานนี้เรียกว่าเทอร์โมโฟโตโวลตาอิกระยะไกลหรือ FF-TPV และอยู่ภายใต้การพัฒนามาหลายปีแล้ว อย่างไรก็ตามมันได้รับผลกระทบจากความหนาแน่นของพลังงานต่ำและต้องใช้อุณหภูมิในการทำงานสูงของตัวปล่อย

การวิจัยที่ดำเนินการที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนและตีพิมพ์ในNature Communicationsได้แสดงให้เห็นถึงแนวทางใหม่ โดยการแยกตัวระหว่างอีซีแอลและเซลล์สุริยะจะลดลงเหลือระดับนาโน ซึ่งช่วยให้ส่งออกพลังงานได้มากกว่าที่เป็นไปได้ด้วย FF-TPV สำหรับ อุณหภูมิอีซีแอลเท่ากัน

วิธีการนี้ ซึ่งช่วยให้สามารถจับพลังงานที่ติดอยู่ในระยะใกล้ของอิมิตเตอร์ได้เรียกว่าเทอร์โมโฟโตโวลตาอิกใกล้สนามหรือ NF-TPV และใช้เซลล์สุริยะที่สร้างขึ้นเองและการออกแบบอีซีแอลที่เหมาะสำหรับสภาพการทำงานในบริเวณใกล้เคียง

เทคนิคนี้แสดงความหนาแน่นของพลังงานเกือบเท่าขนาดที่สูงกว่าสำหรับระบบ TPV ระยะใกล้ที่มีการรายงานที่ดีที่สุด ในขณะที่ยังทำงานด้วยประสิทธิภาพที่สูงขึ้นถึงหกเท่า ปูทางสำหรับการใช้งาน TPV ใกล้สนามในอนาคต Dr. Edgar Meyhofer ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยมิชิแกน

ดร. ไมค์ เวตส์ ห้องปฏิบัติการวิจัยการพัฒนาความสามารถในการต่อสู้ของกองทัพบกสหรัฐฯ กล่าวว่า "กองทัพใช้กำลังจำนวนมากในระหว่างการวางกำลังและปฏิบัติการในสนามรบ และต้องดำเนินการโดยทหารหรือระบบจำกัดน้ำหนัก" "หากประสบความสำเร็จ ในอนาคต TPV ในระยะใกล้จะทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานที่มีขนาดกะทัดรัดและประสิทธิภาพสูงกว่าสำหรับทหาร เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำงานที่อุณหภูมิการทำงานต่ำกว่า TPV ทั่วไป"

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ TPV มีลักษณะเฉพาะคือปริมาณการถ่ายเทพลังงานทั้งหมดระหว่างตัวปล่อยและเซลล์สุริยะที่ใช้ในการกระตุ้นคู่อิเล็กตรอน-รูในเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ในขณะที่การเพิ่มอุณหภูมิของอีซีแอลจะเพิ่มจำนวนโฟตอนที่อยู่เหนือแถบช่องว่างของเซลล์ จำนวนโฟตอนย่อยของแถบช่องว่างที่สามารถทำให้เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ร้อนขึ้นจะต้องลดลง

ดร.สตีเฟน ฟอร์เรสต์ ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยมิชิแกน กล่าวว่า "สิ่งนี้สำเร็จได้ด้วยการสร้างเซลล์ TPV แบบฟิล์มบางที่มีพื้นผิวเรียบเป็นพิเศษ และด้วยแผ่นสะท้อนแสงด้านหลังที่เป็นโลหะ "โฟตอนที่อยู่เหนือช่องว่างแถบของเซลล์จะถูกดูดซับอย่างมีประสิทธิภาพในเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความหนาไมครอน ในขณะที่โฟตอนที่อยู่ต่ำกว่าช่องว่างของแถบจะสะท้อนกลับไปยังตัวปล่อยซิลิกอนและนำกลับมาใช้ใหม่"

ทีมงานได้พัฒนาเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางของอินเดียม แกลเลียม อาร์เซไนด์ บนพื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความหนา จากนั้นจึงลอกส่วนแอคทีฟเซมิคอนดักเตอร์ที่บางมากของเซลล์ออกและถ่ายโอนไปยังพื้นผิวซิลิกอน

นวัตกรรมทั้งหมดเหล่านี้ในการออกแบบอุปกรณ์และวิธีการทดลองส่งผลให้เกิดระบบ TPV ระยะใกล้แบบใหม่

ดร.ปราม็อด เรดดี ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยมิชิแกน กล่าวว่า "ทีมวิจัยได้บรรลุสถิติการส่งออกพลังงานประมาณ 5 กิโลวัตต์/ตร.ม. ซึ่งเป็นลำดับความสำคัญที่ใหญ่กว่าระบบที่รายงานก่อนหน้านี้ในวรรณกรรม"

นักวิจัยยังทำการคำนวณทางทฤษฎีที่ล้ำสมัยเพื่อประเมินประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ในแต่ละอุณหภูมิและขนาดช่องว่าง และแสดงให้เห็นถึงข้อตกลงที่ดีระหว่างการทดลองและการทำนายด้วยคอมพิวเตอร์

"การสาธิตในปัจจุบันนี้เป็นไปตามการคาดการณ์ทางทฤษฎีของการถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสีในระดับนาโน และแสดงให้เห็นโดยตรงถึงศักยภาพในการพัฒนาอุปกรณ์ TPV ระยะใกล้ในอนาคตสำหรับการใช้งานของกองทัพบกในด้านพลังงานและพลังงาน การสื่อสารและเซ็นเซอร์" ดร.ปานี พาราณสี ผู้จัดการโครงการกล่าว DEVCOM ARL ที่ให้ทุนสนับสนุนงานนี้jokergame สล็อตออนไลน์



ผู้ตั้งกระทู้ Rimuru Tempest :: วันที่ลงประกาศ 2021-09-04 13:49:09


แสดงความคิดเห็น
ความคิดเห็น *
ผู้แสดงความคิดเห็น  *
อีเมล 
ไม่ต้องการให้แสดงอีเมล