美开发新技术大幅提升热光伏电池转换效率

半个世纪前，科学家们就研制出了热光伏系统，但其转化率一直不尽人意，热量浪费严重。近日，美国科学家采用一种新方法研制出一种纽扣光电池，其能源转化效率为同样大小和重量锂离子电池的4倍。这使得一直转化效率比较低下是热光伏系统（TPV）的点转化率大大提升。

解决办法是设计出一种新热发射器，其仅仅发射出光伏电池的发光二极管能吸收、并能最大限度地将其转化为电力的波长，同时抑制其他波长。因此美国科学家对一块钨的表面进行操作，在钨的表面蚀刻了数十亿个纳米大小的凹坑。当钨吸收热量时——不管热量来自于太阳、碳氢燃料、正在衰变的放射性同位素还是其他热源——其会发出亮光，而且发射光谱不断变化，因为每个凹坑就像一个谐振器，能释放出特定波长的光波，其释放出的光波能被光电池最大限度地利用。

科学家们基于此制造出了一块纽扣电池，其由丁烷提供燃料，运行时间是同样重量锂离子电池的4倍，当电力耗尽后，只需加入少量新鲜燃料，就能立即给该电池充电。

科学家们还制造出了另一块由一种放射性同位素的衰变提供热源的电池，其能持续发电30年，不需要添加燃料也不需要维修保养，有望成为执行长时间太空飞行任务设备的理想电源。