Разработан солнечный термоэлектрический генератор, который в 15 раз эффективнее самых современных устройств, доступных в настоящее время.
Исследователи из Института оптики Рочестерского университета (Англия) представили исследование, опубликованное в журнале Light: Science and Applications ( https://www.nature.com/articles/s41377-025-01916-9 ), в котором описаны уникальные методы спектральной инженерии и терморегулирования, позволившие создать устройство STEG, генерирующее в 15 раз больше энергии, чем предыдущие устройства.
В отличие от фотоэлектрических элементов, используемых в большинстве солнечных панелей, СТЭГ (солнечные термоэлектрические генераторы) способны улавливать различные формы тепловой энергии, а также прямой солнечный свет. Эти устройства состоят из горячей и холодной сторон, разделённых полупроводниковыми материалами, и разница температур между ними генерирует электроэнергию за счёт эффекта Зеебека.
В настоящее время применение СТЭГ ограничено их низкой эффективностью, так как большинство моделей преобразуют в электроэнергию менее 1% солнечного света, что значительно ниже примерно 20%-ного коэффициента преобразования, достигаемого стандартными бытовыми солнечными панелями.
«В этом исследовании мы даже не касались полупроводниковых материалов — вместо этого мы сосредоточились на горячей и холодной сторонах устройства. Объединив лучшее поглощение солнечной энергии и удержание тепла на горячей стороне с лучшим рассеиванием тепла на холодной стороне, мы добились поразительного повышения эффективности», - говорит Чуньлэй Го, профессор оптики и физики, старший научный сотрудник Лаборатории лазерной энергетики Рочестера.
Авторы исследования считают, что коммерческие версии таких генераторов смогут обеспечивать энергией удаленные районы при меньших затратах, чем фотоэлектрические панели. Также технология подходит для маломощных устройств, таких как IoT-датчики и носимые гаджеты. Кроме того, разработка может быть адаптирована для гибридных систем, использующих как солнечное тепло, так и другие источники.
