新型的热能利用“太阳能”电池能将无法转化为电能的99%的能量反射出来，这有助于降低将可再生能源作为热能储存的价格，以及从排气管和烟囱收集余热的价格。

 

这种能源储存应用，被非正式地称为“盒子里的太阳”，将额外的风能和太阳能发电储存在一个热库中。

 

化学工程助理教授Andrej Lenert说:“这种电网规模的储能方法受到了广泛的关注，杏耀代理开户因为它估计比使用电池便宜十倍。”

 

这种方法中的“太阳”本身的成本已经很低:例如，一箱熔融硅。相对昂贵的组件是光伏板，它可以将储存的热量转化为电能。

 

与将光而非热转化为电能的普通太阳能电池板相比，热光伏需要能够接受能量较低的光子——光或热包——因为热源的温度比太阳低。为了最大限度地提高效率，工程师们一直在寻找办法，将能量过低的光子反射回热库。通过这种方式，能量被重新吸收，并有另一个机会被包装成一个发电的，高能量的光子。

 

“这是一个循环利用的工作，”史蒂夫·福雷斯特(Steve Forrest)说，他是彼得·a·弗兰肯杰出大学(Peter a . Franken Distinguished University)工程学教授和保罗·g·戈贝尔(Paul G. Goebel)工程学教授。“热库释放的能量有超过100个机会在丢失之前被太阳能电池吸收。”

 

传统的以金为基底的热光电能反射95%无法吸收的光——这还不错，但如果每次反射都损失5%的光，那么这些光平均有20个机会以光子的形式被重新释放，能量足够转化为电能。

 

增加机会的数量意味着一个人可以潜在地使用更便宜的太阳能电池材料，这些材料对他们所能接受的光子能量更加挑剔。这样做还有另外的好处:高能量的光子可以产生高能量的电子，这意味着更高的电压和更少的能量损失，而这些能量是在获取电能的过程中损失的。

 

为了提高反射率，该团队在半导体(将光子转化为电能的材料)和黄金衬底之间增加了一层空气。如果光线在空气中传播后照射到黄金上，而不是直接来自半导体，黄金的反射效果会更好。为了使光波相互抵消的程度最小化，空气层的厚度必须与光子的波长相似

 

最初，电气工程和计算机科学博士生樊德久(Dejiu Fan)在制造这样一个细胞的工作上犹豫不决。范解释说，空气层的厚度必须非常精确——在几个纳米以内——才能反射能量较低的光子。更重要的是， 注册杏耀平台的理由 ，脆弱的半导体薄膜只有1.5微米(。它有0015毫米厚，但需要在8微米宽的金光束之间跨越70微米的空气。

 

“在开始的时候，我们并不清楚这个‘空气桥’结构，有这么大的跨度，杏耀注册中间没有任何机械支撑，是否可以建造高精度的，并经受住多种苛刻的制造过程，”范说。

 

但他做到了——而且非常快，福雷斯特说。范与化学工程博士生托拜厄斯·伯格以及其他合作者一起将金光束植入半导体上。然后，他们在硅后板上涂上黄金来制作镜子，并将金光束冷焊接到黄金背面上。通过这种方式，金光束的厚度可以精确地控制空气桥的高度，从而实现近乎完美的镜像。

 

Lenert已经开始展望进一步提高效率，在光子反射百分比上增加额外的“9”。例如，将反射率提高到99.9%将使热能有1000次机会转化为电能。