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近日，亥姆霍茲中心（Helmholtz-Zentrum Hereon）的研究人員與漢堡工業(yè)大學(xué)和奧爾堡大學(xué)聯(lián)手，成功開(kāi)發(fā)出一種基于銥的新型選擇性發(fā)射器，用于熱光伏發(fā)電。這一突破性成果為利用熱能發(fā)電開(kāi)辟了新的視角，同時(shí)也為可再生能源領(lǐng)域帶來(lái)了新的希望。

熱光伏的原理是將熱能轉(zhuǎn)化為電能，而實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的關(guān)鍵就是發(fā)射器。它們位于熱源和光伏電池之間，僅發(fā)射輻射的某一部分，同時(shí)抑制另一部分。然而，在1°C左右的高溫下進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)化，發(fā)射器必須能夠承受這些溫度而不失去其選擇性的準(zhǔn)確性。經(jīng)過(guò)不懈努力，研究人員現(xiàn)已成功生產(chǎn)出一種基于抗性金屬銥的新發(fā)射器，它可以承受這些條件而不會(huì)失去其有效性。


“對(duì)于銥，我們同時(shí)解決了這兩個(gè)方面：選擇性和溫度穩(wěn)定性。”Alexander Petrov表示，他在TUHH從事材料光學(xué)特性工作。他還指出：“基于銥的選擇性發(fā)射器非常擅長(zhǎng)抑制不需要的輻射，并且不會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)。銥是一種像黃金一樣的貴金屬，但適用于高溫應(yīng)用。”

據(jù)悉，這項(xiàng)創(chuàng)新為余熱回收、太陽(yáng)能熱發(fā)電等領(lǐng)域打開(kāi)了新的可能性。Gnanavel Vaidhyanathan Krishnamurthy是該研究的第一作者，他興奮地表示：“通過(guò)避免氧化的不利影響，我們已經(jīng)釋放了更高效和可持續(xù)系統(tǒng)的潛力。”

在熱光伏中，發(fā)射器的功能類(lèi)似于光伏電池中的光吸收。它由幾個(gè)非常薄的層（金屬和氧化物交替）組成，在高溫下應(yīng)保持不變，以使熱量轉(zhuǎn)化為電能。理想情況下，它只發(fā)射短波光子并抑制長(zhǎng)波光子——因此它具有選擇性效應(yīng)。這很重要，因?yàn)楣夥姵責(zé)o法將長(zhǎng)波輻射轉(zhuǎn)化為電能。

然而，在高溫下，大多數(shù)金屬會(huì)氧化，發(fā)射器的功能失效。幸運(yùn)的是，由銥和氧化鉿制成的新開(kāi)發(fā)的選擇性發(fā)射器在100°C下完全保持其功能超過(guò)1小時(shí) - 金屬經(jīng)受住了苛刻的挑戰(zhàn)而沒(méi)有任何損失。這一成功開(kāi)發(fā)基于銥的選擇性發(fā)射器被認(rèn)為是進(jìn)一步發(fā)展熱光伏的重要一步。

總之，基于銥的新型選擇性發(fā)射器的問(wèn)世為熱光伏發(fā)電帶來(lái)了新的希望。在向可再生能源過(guò)渡的過(guò)程中，確保恒定的電力供應(yīng)非常重要。熱光伏發(fā)電不僅可以利用工業(yè)廢熱發(fā)電，還可以為將能源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為可再生能源做出重要貢獻(xiàn)。在這里，光伏和風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的能量會(huì)隨著時(shí)間的推移自然波動(dòng)，被暫時(shí)存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱器中，以便以后在沒(méi)有陽(yáng)光或風(fēng)不吹時(shí)再次提取，并將其轉(zhuǎn)換為電能，然后通過(guò)熱光伏持續(xù)可用，并以這種方式穩(wěn)定能源網(wǎng)。讓我們期待這一技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，為我們的生活帶來(lái)更多便利和環(huán)保！

原標(biāo)題：首次問(wèn)世！基于銥的全新發(fā)射器助力光伏發(fā)電迎來(lái)重大突破！