鎢絲巧變陽(yáng)光捕獲器

目前，人們可以利用太陽(yáng)能電池直接把陽(yáng)光轉(zhuǎn)為電力；可以利用陽(yáng)光加熱水，再利用蒸氣驅(qū)動(dòng)渦輪，這些都是已經(jīng)很成熟的技術(shù)。但近日，英國(guó)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站在報(bào)道中指出，從理論上而言，我們還有第三種方法，也就是直接利用陽(yáng)光的熱能來(lái)發(fā)電。而且，美國(guó)科學(xué)家使用鎢絲制造的設(shè)備就做到了這一點(diǎn)，其光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)37%，性能優(yōu)于目前最好的硅基太陽(yáng)能電池。

美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家皮特·博莫爾和同事研制出了一種陽(yáng)光捕獲器，博莫爾提出的“陽(yáng)光捕獲器”是經(jīng)過(guò)復(fù)雜方式處理過(guò)的一層纖薄的鎢（它是一種耐熱金屬）。其面對(duì)太陽(yáng)的表面滿滿覆蓋著極其微小的凹洞，另一面則蝕刻成光子晶體結(jié)構(gòu)且面朝特殊類型的由砷化銦鎵制成的太陽(yáng)能電池，光子晶體結(jié)構(gòu)使得這一面能夠有選擇地散發(fā)出頻率能夠最大限度地被太陽(yáng)能電池所接受的紅外線輻射。而且，正反兩面都能由制造計(jì)算機(jī)芯片的光刻法制造而成。正是這些直徑僅為3/4微米、深為3微米，分開排列在一個(gè)4/5微米寬的網(wǎng)格中的凹洞發(fā)揮了捕獲光線的作用。

為了將熱變成電，光子晶體會(huì)將熱導(dǎo)向太陽(yáng)能電池內(nèi)。光子晶體是一個(gè)蝕刻在鎢絲表面的規(guī)則的幾何圖案，只要對(duì)這些圖案進(jìn)行很好地調(diào)諧，它可以強(qiáng)化特定頻率的紅外線，并抑制某些頻率的紅外線，盡量釋放出能最有效地被砷化銦鎵太陽(yáng)能電池所捕獲的紅外線，以增強(qiáng)其吸收效率。