Tego typu urządzenia, tj. słoneczne generatory termoelektryczne, mogą być stosowane na potrzeby zasilania różnego rodzaju urządzeń, na przykład noszonej elektroniki (tzw. wearables) czy instrumentów służących do prowadzenia transmisji sygnałów na duże odległości.
Czytaj też: Niedaleko Polski powstał system energetyczny przyszłości. Ogniwa paliwowe i fotowoltaika w jednym
W realizacji całego przedsięwzięcia wzięli udział przedstawiciele trzech chińskich uniwersytetów: Nanchang, Soochow oraz Nanjing. Do przełomu doszło po tym, jak członkowie zespołu badawczego wykorzystali rodnik Br2NDA o otwartej powłoce w formie akceptora elektronów. Dzięki temu udało im się stworzyć fototermiczny kokryształ przenoszący ładunek.
Połączenie poszczególnych składników doprowadziło do pozyskania krystalicznej struktury o przydatnych zdolnościach z zakresu pochłaniania światła i konwersji ciepła. Taki materiał, wystawiony na działanie światła bliskiej podczerwieni o długości 808 nm, w ciągu kilku sekund rozgrzał się do temperatury wynoszącej 86 stopni Celsjusza.
Chińska technologia słoneczna w postaci generatora termoelektrycznego zyskała na wydajności dzięki niedawno opracowanemu kokryształowi
Kiedy przyszła pora na pomiary wydajności konwersji fototermicznej, inżynierowie ustalili, iż wskaźnik ten przekracza 67 procent. To znacznie lepszy rezultat od dotychczas notowanych. Korzyści jest jednak więcej, ponieważ autorzy publikacji zamieszczonej w National Science Review zwrócili też uwagę na wysoką stabilność termiczną oraz stałą wydajność widoczną w kolejnych cyklach wzrostu i spadku temperatury.
Kiedy naukowcy z Chin zastosowali szereg narzędzi, takich jak dyfrakcja rentgenowska czy fotoluminescencja, w celu określenia przydatności analizowanego kokryształu, okazało się, że widać w nim wyraźne dowody na silne oddziaływanie z zakresu przenoszenia ładunku. Pochłaniania światła było możliwe w imponująco szerokim spektrum, obejmującym od 350 do 1100 nanometrów.
Czytaj też: Ten czujnik się nie łamie. Koreański wynalazek zmieni przemysł i medycynę
Kokryształ osadzony w przezroczystej żywicy został następnie umieszczony na powierzchni generatora termoelektrycznego. Wystawiony na działanie symulowanego światła słonecznego, osiągnął temperaturę 70,3 stopni Celsjusza i wygenerował napięcie wyjściowe 209 mV. To gigantyczny, 375-procentowy wzrost względem generatora pozbawionego takiej nowatorskiej powłoki.
Ze względu na obiecujące możliwości z zakresu komunikacji opartej na świetle – na potrzeby której twórcy kontrolowali intensywność i czas trwania wiązki laserowej – można mówić o potencjale dotyczącym rozwoju bezkontaktowej transmisji danych czy przenośnych systemów szyfrujących. Poza tym taka technologia mogłaby sprawdzić się wszędzie tam, gdzie przydatne będzie przekształcanie światła w energię elektryczną – i takich zastosowań z pewnością nie zabraknie.