«Исследователи из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), Института автоматики и процессов управления ДВО РАН и китайских научных центров создали устройство, получающее электроэнергию за счет разницы температур. Днем одна часть устройства нагревается от солнечного света, а ночью другая помогает отводить тепло в окружающее пространство», — говорится в сообщении.
В пресс-службе отметили, что в основе разработки лежит термоэлектрический генератор. В устройствах подобного типа из-за разницы температур на обеих сторонах появляется ток. Такой принцип полезен для малой электроники, однако перепад температур требуется поддерживать постоянно.
«В центре расположен термоэлектрический генератор, к которому с двух сторон присоединены специальные микроструктурированные пластины. Первая пластина выполнена из кремния. Ее поверхность покрыта массивом острых микроконусов, вдохновленных структурой глаза ночной бабочки. Такая микроструктура, за счет своих антиотражающих свойств, увеличивает эффективность преобразования падающего на панель солнечного света в тепло. В экспериментах микроструктурированный кремний поглощал до 95% солнечного света и в ходе уличных испытаний нагревался существенно выше температуры окружающего воздуха», — отметили в ведомстве.
Там добавили, что вторая пластина состоит из диоксида кремния, благодаря которому тепловое излучение может уходить в окружающее пространство, что обеспечивает пассивное охлаждение поверхности. Изготовленное устройство проверяли в разные сезоны. Лучше всего оно работало летом, когда солнечного света было больше. В остальные времена года показатели были меньше. При этом генерация не прекращалась и ночью: в темное время суток устройство продолжало работать за счет охлаждения одной из поверхностей.
«Пока речь идет о сборе небольшого количества энергии, но для термоэлектрических технологий важен сам принцип устойчивого создания температурного перепада без активной системы охлаждения. Полученные результаты закладывают основу для масштабирования и оптимизации конструкций термоэлектрических устройств за счет использования эффективных микроструктурированных покрытий», — рассказал соавтор исследования, сотрудник ДВФУ и ИАПУ ДВО РАН Александр Кучмижак, чьи слова приводит пресс-служба.