Учёные нашли неожиданный метод конверсии света в ток

Учёные нашли неожиданный метод конверсии света в ток

Американские физики обнаружили ранее не изученное, но при этом очень мощное взаимодействие света с веществом. Оно открывает путь к принципиально новому типу солнечных батарей без полупроводников.

Специалисты из университета Мичигана (U-M) установили, что при определённых условиях световое поле может генерировать в материале магнитные эффекты в 100 миллионов раз более сильные, чем ожидалось ранее.

Свет, как известно, обладает электрической и магнитной составляющей. До сих пор учёные считали, что эффекты от магнитного поля настолько слабы, что их можно игнорировать. Но выяснилось, что при интенсивности излучения в 10 миллионов ватт на квадратный сантиметр магнитная компонента способна порождать силы, эквивалентные мощному электрическому эффекту, информирует Gizmag.

«Можно смотреть на уравнения движения весь день, и вы не увидите эту возможность, — говорит один из авторов исследования Стивен Рэнд (Stephen Rand). — Мы все учили, что этого не произойдёт. Это очень странное взаимодействие. Вот почему оно игнорировалась на протяжении более чем 100 лет».

По словам физиков, речь идёт о ранее неизвестной разновидности оптического выпрямления (optical rectification).

Магнитная составляющая световых волн вызывает в прозрачном диэлектрике (вроде стекла) С-образные колебания электронов. Это движение формирует магнитные и электрические диполи. А они, при правильных условиях, уже способны разделять заряды и генерировать напряжение.

Конечно, интенсивность света, при которой наблюдается эффект, очень высока. Но, во-первых, учёные уже ищут материалы, которые демонстрировали бы подобное явление при меньшей яркости лучей, а во-вторых, тот же солнечный свет вполне можно сжимать зеркалами.

При этом принципиально важно, что падающий свет в прозрачном материале практически не поглощается, и захватываемая энергия переходит не в тепло, а в магнитный момент. Авторы опыта считают, что преобразователь нового типа (они называют его оптической батареей) почти не будет нагреваться в интенсивном потоке света.

Нынешним летом учёные намерены продемонстрировать на практике выработку тока новым методом сначала при воздействии лазера, а позднее и солнечного света. Физики посчитали, что, подобрав подходящий материал, можно получить от оптической батареи КПД в 10%. Это не очень много, но зато такая фотоэлектрическая панель окажется гораздо дешевле всех предшественниц, да ещё и несложной в массовом производстве.

Университет занялся патентованием новой технологии. А детали уже проведённой работы раскрывает статья в Applied Physics и пресс-релиз университета.

  • Дата публикации: 25.04.2011
  • 338
ООО «ДЕЛОВЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ»
Отраслевой информационно-аналитический портал, посвящённый энергетике Беларуси. Актуальные новости и события. Подробная информация о компаниях, товары и услуги.
220013
Республика Беларусь
Минск
ул. ул. Б. Хмельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЭнергоБеларусь

ЭнергоБеларусь

ЭнергоБеларусь

ЭнергоБеларусь

191611654
5
5
1
150
150