У дискусіях про використання енергії Сонця спочатку згадують про фотоелементах, які стали звичними і широко вживаними. Сонячні термоелектричні генератори менш відомі, так як вони зазвичай будуються з використанням оптичних концентраторів і теплових двигунів і встановлюються на великих електростанціях.

Спонсор новини “Фізика. Тест ЗНО з фізики онлайн для підготовки до ЗНО” фізика зно

Розробка американців відноситься до іншого типу пристроїв — позбавленим рухомих частин плоскопанельным генераторам, дія яких заснована на ефекті Зеєбека. Останній, нагадаємо, полягає в тому, що в замкнутій ланцюга з різнорідних провідників виникає ЕРС, якщо місця контактів підтримуються при різних температурах.

Рис. 1. Схема сонячного термоелектричного генератора (ілюстрація авторів роботи).

Спроектований дослідниками генератор міститься в скляну вакуумну камеру і закривається чорної мідною пластиною. Пристрій, який швидко нагрівається, навіть якщо воно не дивиться прямо на Сонце; зворотна сторона генератора при цьому знаходиться в контакті з навколишнім середовищем, температуру якої можна вважати «зниженою».

Випробування розробки проводилися в стандартних лабораторних умовах, тобто при падінні світла з модельним спектром сонячного випромінювання біля поверхні Землі (AM1.5G). Виміряна ефективність доходила до 4,6%. Автори називають це значення надзвичайно високим, оскільки воно в 7-8 разів перевершує результати, показані кращими з відомих плоскопанельних термоелектричних генераторів.

Повна версія звіту опублікована в статті:

Daniel Kraemer, Bed Poudel, Hsien-Ping Feng, J. Christopher Caylor, Bo Yu, Xiao Yan, Ma Yi, Xiaowei Wang, Dezhi Wang, Andrew Muto, Kenneth McEnaney, Matteo Chiesa, Zhifeng Ren & Gang Chen High-performance flat-panel solar thermoelectric generators with high thermal concentration. – Nature Materials. – doi:10.1038/nmat3013. – Published online 01 May 2011.