Lågenergiljus, även känt som ljus med lång våglängd eller infrarött (IR) ljus, har ett brett utbud av tillämpningar, inklusive mörkerseende, medicinsk bildbehandling och termisk avkänning. Men de material som används för att omvandla lågenergiljus till användbar energi, som solceller, är ofta ineffektiva. Detta beror på att lågenergiljus har lång våglängd och låg fotonenergi, vilket gör det svårt att absorbera och omvandla till elektrisk energi.

Upcycling lågenergilampa

Ett sätt att förbättra effektiviteten av lågenergiljusomvandling är att återuppgradera den, vilket innebär att omvandla den till en mer användbar form av energi. Detta kan göras genom att använda ett material som har en högre absorptionskoefficient för lågenergiljus och en lägre bandgapenergi. Genom att använda ett material med högre absorptionskoefficient kommer mer av lågenergiljuset att absorberas och omvandlas till elektrisk energi. Genom att använda ett material med lägre bandgapenergi kommer den elektriska energin lättare att utvinnas från materialet.

Ny design för högeffektiva konverteringsmaterial

Forskare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) har utvecklat en ny design för högeffektiva omvandlingsmaterial som kan uppgradera lågenergiljus. Den nya designen använder en kombination av två material:en halvledare och en metall. Halvledaren är ansvarig för att absorbera lågenergiljuset, medan metallen är ansvarig för att extrahera den elektriska energin från halvledaren.

Forskarna testade den nya designen med en mängd olika lågenergiljuskällor, inklusive solljus, månsken och kroppsvärme. Resultaten visade att den nya designen kunde omvandla upp till 80 % av lågenergiljuset till elektrisk energi, vilket är en betydande förbättring jämfört med effektiviteten hos befintliga lågenergiljusomvandlingsmaterial.

Tillämpningar av den nya designen

Den nya designen för högeffektiva omvandlingsmaterial har ett brett utbud av potentiella tillämpningar, inklusive:

* Solceller: Den nya designen skulle kunna användas för att skapa solceller som är mer effektiva för att omvandla solljus till elektrisk energi. Detta kan bidra till att minska kostnaderna för solenergi och göra det till ett mer lönsamt alternativ för att generera förnybar energi.

* Värmebilder: Den nya designen skulle kunna användas för att skapa värmekameror som är känsligare och har ett bredare synfält. Detta kan bidra till att förbättra säkerheten för brandmän, poliser och andra räddningspersonal.

* Nattseende: Den nya designen skulle kunna användas för att skapa mörkerseendeglasögon som är kraftfullare och har längre räckvidd. Detta kan bidra till att förbättra förmågan för soldater, brottsbekämpande tjänstemän och andra yrkesverksamma att se i svagt ljus.

Slutsats

Den nya designen för högeffektiva omvandlingsmaterial som utvecklats av forskare vid MIT har potential att revolutionera hur vi använder lågenergiljus. Detta kan leda till ett brett utbud av nya applikationer, från effektivare solceller till känsligare värmekameror.