Науковці з Інституту оптики Університету Рочестера (США) створили сонячний термоелектричний генератор (STEG), який у 15 разів ефективніший за найсучасніші аналоги. На відміну від традиційних сонячних панелей, що працюють на фотоелементах, STEG використовує різницю температур між гарячою та холодною сторонами, щоб генерувати струм завдяки ефекту Зеєбека. Проте раніше такі пристрої не перевищували 1% коефіцієнта корисної дії, що робило їх малопридатними для широкого використання.

Команда професора Чунлея Го пішла іншим шляхом: замість вдосконалення напівпровідникових матеріалів, дослідники зосередилися на оптимізації гарячої та холодної сторін пристрою. Вони застосували технологію «чорного металу», модифікувавши звичайний вольфрам за допомогою фемтосекундних лазерних імпульсів. Це дозволило створити наноструктури, які максимально поглинають сонячне світло в потрібному спектрі й мінімізують теплові втрати.

Другим кроком стало накриття поверхні спеціальною пластиковою оболонкою, що працює як міні-теплиця. Вона зменшує тепловіддачу через конвекцію та теплопровідність, підвищуючи температуру гарячої сторони. Завдяки цьому пристрій може накопичувати більше тепла та генерувати більше енергії.

На холодній стороні вчені знову застосували лазерну обробку, але цього разу на алюмінії, створивши тепловідвід із мікроструктурами. Це подвоїло ефективність охолодження внаслідок посилення випромінювання і конвекції. У результаті вдалося досягти унікального балансу: гаряча сторона максимально утримує тепло, а холодна — ефективно його відводить.

У демонстраційних тестах новий STEG зміг живити світлодіоди значно ефективніше, ніж попередні пристрої. За словами авторів, така технологія може стати в пригоді для живлення сенсорів Інтернету речей, носимих ґаджетів і віддалених систем енергозабезпечення. Результати дослідження опубліковані 12 серпня 2025 року у журналі Light: Science & Applications.

Источник: noworries.news