美陆军开发高功率密度高效热电转换的近场热光伏，工作效率提高6倍

随着传感器和增强型通信工具的加入，提供轻便的便携式电源变得更具挑战性。美国陆军资助的研究开发高功率密度下高效热电转换的近场热光伏，展示了一种将热能转化为电能的新方法，可以为未来战场上的士兵提供紧凑高效的能源供应。

热物体以光子的形式将光辐射到周围环境中。发射的光子可以被光伏电池捕获并转化为有用的电能。这种能量转换方法被称为远场热光伏，或 FF-TPV，已经开发多年；然而，它的功率密度低，因此需要发射器的高工作温度。

密歇根大学正在进行一项研究，展示了一种新方法，其中发射器和光伏电池之间的间隔减小到纳米级，从而实现比 FF-TPV 更大的功率输出，用于相同的发射器温度。研究成果发表在在 Nature Communications 上。

这种能够捕获被捕获在发射器近场中的能量的方法被称为近场热光伏或 NF-TPV，它使用定制的光伏电池和发射器设计，非常适合近场工作条件。

据报道，该技术的功率密度几乎比报告最好的近场TPV系统高出一个数量级，同时工作效率也提高了六倍，为未来的近场TPV应用铺平了道路。

如果成功部署，未来近场TPV可以作为更紧凑、更高效的士兵电源，因为这些设备可以在比传统 TPV 更低的工作温度下工作。

研究团队的设备设计和实验方法的创新导致了一种新型的近场TPV系统。该团队实现了创纪录的 ~5 kW/m2 功率输出，这比之前文献中报道的系统大一个数量级。

研究人员还进行了最先进的理论计算，以估计光伏电池在每个温度和间隙尺寸下的性能，并在实验和计算预测之间显示出良好的一致性。 获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com