利用物体内能可以发电,无温差热电转换技术研究值得关注

早在半个世纪前,人们已经开始梦想将温差发电材料与光伏材料结合。1954年,太阳能先锋玛丽亚·特尔克斯用一张温差发电材料吸收太阳热量,并成功将热能转化为电能。材料一面的热能释放出的电子流向温度较低的一面,导致温度高的一面带正电,温度较低的一面带负电。特尔克斯用这种方法成功生成电流,但是只有很少一点。光-电转化的效率非常低,最成功的一次实验转化率仅有1%。这和当时的硅太阳能电池板的效率相差并不多。然而,到上世纪50年代末,硅太阳能电池的效率提高了两倍,达到6%-8%。而太阳能温差发电材料的效率依然保持在1%。因此,新生的太阳能光伏产业迅速抛弃了这种技术,大力发展硅光伏电池板。上世纪70至80年代,硅太阳能光伏电池板开始大批出现在屋顶上。

在接下来的几十年里,温差发电材料几乎完全被忽视。除了可怜的发电效率之外,这种材料本身———原料通常采用碲化铋等稀有元素———价格昂贵,相对于卑微的产出实在不划算。只有在极其罕见的情况下,在没有其他选择的时候才可能被采用。比如,在“旅行者”号太空探测器上,温差发电材料利用一小块放射性材料和寒冷外太空的温度差异为探测器提供电源。

我们已经研发出“无温差条件下热能直接转换为电能的技术”(简称为“无温差热电转换技术”)。

作为该技术的应用个案,我们已经向国家专利局申请了相关发明专利:“一种高效太阳能光伏电池和一种高效太阳能光伏电池系统”(ZL 201010538574.6)、“EF型电力输电线路线损的热量重新转换为电能的装置”(201210353918.5)、“SEF型高效光伏电池和SEF型高效光伏电池组件”(201410224732.9)、“叠层光-热伏太阳能电池”(201510557066.5)。

以上专利只不过是该技术的一部分应用而已。下面介绍的许多内容就远远超出了以上专利所涉及的太阳能光伏发电的范围。无温差热电转换技术有以下显著特点:

1、该技术属于原始创新性技术。我们对其拥有自主知识产权。

2、根据该技术制成的装置是利用“大气和地球地面一切物体所蕴含的内能(即热量)”来发电。而该装置的运行完全不需要“温差”这个被业界认为必须具备的条件。这样,该技术就为人类在风能、太阳能以外找到了一种“取之不尽、用之不竭”的新能源。

3、该装置也可以帮助太阳能光伏电池大幅度(100 % 以上)提高光电转换率。

4、在白天、晚上、阴天、雨雪天、高温环境、低温环境、空中、水下、地面、建筑表面和内部、汽车表面和内部,甚至人体表面,以上装置都能够长期地、稳定地、高效率地发电。与之相对比的是,风能和太阳能光伏发电都只能够以间歇方式、低效率地工作。

5、人们已经认识到,风能发电、太阳能发电无法有效地解决全球气候变暖的问题。而直接利用“大气和地球地面物体所蕴含的热量”来发电,在获得电能的同时,发电装置就降低了其周围大气的温度。这就等效于实现了“碳的负排放”,即直接给地球降温。

6、以上发电装置的结构和工艺均较为简单,使用的材料也无特殊要求;但产生的经济效益和社会效益极为显著。

7、将为中国和全世界创立几条极其巨大的产业链。例如,自供电手机电池、自供电空调系统(无任何机械部件)、自供电即真正的电动汽车、大幅度提高现有光伏发电效率、......。

8、 我们已经对该技术进行了多次试验(小试),均取得了成功。

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