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 太阳能转换效率取得突破！新型「黑金属」装置发电量提升15 倍
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【卡城华人网 www.calgarychina.ca】 2025-08-19 10:16 免责声明： 本消息未经核实，不代表网站的立场、观点，如有侵权，请联系删除。 |
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美国罗彻斯特大学光学研究所（University of Rochester Institute of Optics）研究团队，近日在太阳热电发电机（STEG）技术取得重大突破，开发出效率比现有顶尖设备高出15 倍的新型黑金属装置，并在2025 年8 月12 日发表于期刊《Light: Science and Applications》。 
由美国罗彻斯特大学光学研究所光学与物理学教授高春雷领导团队，使用创新「黑金属」材料透过飞秒雷射光谱工程和热管理，实现选择性光吸收，捕捉各种形式的热能及直射阳光，这些装置由半导体材料隔开的热侧和冷侧组成。 郭春雷表示，太阳热电发电机不同于传统依赖光电效应的光伏电池，主要是利用太阳能产生的热能，借助两侧温差通过塞贝克效应（Seebeck effect）转换为电力，但过去STE 装置效率不足1%，远逊于标准住宅太阳能电池板约20% 的转换效率。 郭春雷指出，研究团队并未更改半导体材料，而是聚焦于热侧与冷侧的结构改良，通过提高太阳光吸收与热量管理，实现15 倍的效率提升，这项突破有助推动太阳能发电多元化发展，增强能源自主性，尤其适合分散式及离网能源应用，对于未来可再生能源架构具重要意义。 郭春雷分享，研究团队使用三大创新策略，首先是「黑金属技术」，团队在热侧使用一种改良后的「黑金属」材料，经过飞秒雷射光谱工程在金属表面雕刻出奈米结构，这些微结构能选择性吸收太阳光特定波长，并显著提升吸光率，同时降低非目标的热损失。 再来是「小型温室结构」，研究团队利用一块塑胶覆盖黑色金属，形成微型温室，减少对流与传导热损失，提升热侧温度，促进热转换效率提升；最后是冷侧铝散热器奈米结构，冷侧使用飞秒雷射光谱刻蚀铝材，形成一个具有微小结构的散热器，强化两端温差，使冷却性能提高一倍 高春雷表示，太阳热电发电机（STEG）技术能更有效地为LED 供电，还能为物联网的无线感测器供电，甚至是为穿戴式装置供电，或者作为农村地区的离网再生能源系统，有助于推动太阳能发电多元化发展，增强能源自主性，特别适合分散式及离网能源应用。 编辑(Edit) 删除(Delete) |
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