據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,密歇根大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)光也能產(chǎn)生巨大的磁效應(yīng),,有望開發(fā)出存儲(chǔ)太陽能的“光電池”,,替代傳統(tǒng)的半導(dǎo)體太陽能電池,。該研究發(fā)表在最近出版的《應(yīng)用物理學(xué)》雜志上,校方正在為該方法申請(qǐng)專利保護(hù)。
這種制造“光電池”的方法可能推翻物理學(xué)的百年教條。光具有電性和磁性,,但一直以來,科學(xué)家認(rèn)為光的磁場(chǎng)效應(yīng)非常弱,,可以被忽略,。
密歇根大學(xué)電工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理與應(yīng)用物理系教授斯蒂芬蘭德和同事發(fā)現(xiàn),,當(dāng)光以適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度通過一種絕緣材料時(shí),,光場(chǎng)所產(chǎn)生的磁效應(yīng)比以前預(yù)期的要強(qiáng)一億倍,在這種情況下,,磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于很強(qiáng)的電效應(yīng),。該方法的原理是此前未曾研究過的“光整流”,研究人員威廉姆菲舍說,,傳統(tǒng)光整流中,,光只能通過其電場(chǎng)效應(yīng)將一些特殊的對(duì)稱晶體材料中正負(fù)電荷分開形成電壓,,而新研究發(fā)現(xiàn),,在適當(dāng)?shù)臈l件下,光在其他材料中能通過磁場(chǎng)效應(yīng)產(chǎn)生“光整流”,。
蘭德解釋說:“在傳統(tǒng)太陽能電池中,,光進(jìn)入材料被吸收,產(chǎn)生熱量分離電荷,。在我們的方法中,,光不是被吸收,而是將能量存儲(chǔ)在磁矩中,,這將帶來一種不需要半導(dǎo)體的新型太陽能電池,,熱負(fù)荷很低。強(qiáng)光也能產(chǎn)生很高的磁感應(yīng)強(qiáng)度,,最終提供一種類似電容供電器的光容式電源,。”
新技術(shù)將使太陽能發(fā)電更廉價(jià)。研究人員預(yù)計(jì),,使用改良材料可使太陽能轉(zhuǎn)換效率達(dá)到10%,,這相當(dāng)于目前商業(yè)級(jí)的太陽能電池。今年夏天他們將在實(shí)驗(yàn)室里利用激光研究,,然后拓展到太陽光,。
“目前制造太陽能電池需要大量的半導(dǎo)體加工工序,。而我們只需一些鏡片來集聚陽光,一些纖維來傳導(dǎo),。玻璃就是很好的材料,,透明陶瓷可能會(huì)更好。不需要復(fù)雜的工序,。”菲舍說,。