Bằng cách kết hợp tập trung năng lượng mặt trời, giúp chuyển đổi ánh sáng thành nhiệt và sau đó được sử dụng để phát điện - với chân nhiệt phân đoạn, tạo thành từ hai nguyên liệu nhiệt điện khác nhau, mỗi nguyên liệu hoạt động ở phạm vi nhiệt độ khác nhau, các nhà nghiên cứu cho biết họ đã chứng minh một lựa chọn công nghệ năng lượng mặt trời mới đầy hứa hẹn.

Phát hiện của họ được công bố trên tạp chí Nature Energy.

Zhifeng Ren, giáo sư vật lý tại Đại học Houston và là tác giả của nghiên cứu cho biết công trình này minh họa một cách tạo ra điện chi phí thấp, không độc hại. Công trình này cho thấy đặc biệt hữu ích cho các khu vực bị cô lập và tạo ra năng lượng cho các cụm dân cư nhỏ hoặc các doanh nghiệp. Ngoài việc tạo ra điện, công nghệ này cũng có thể tạo ra nước nóng - có giá trị cho cả mục đích cá nhân và công nghiệp.

Ngoài Ren, còn có một số tác giả khác của công trình bao gồm Gang Chen, Daniel Kraemer, Kenneth McEnaney, Lee A. Weinstein và James Loomis đến từ MIT, và các nhà nghiên cứu của UH như Qing Jie, Phong Cao và Weishu Liu.

Ren cũng là một nhà nghiên cứu chính tại Trung tâm siêu dẫn Texas tại UH, cho biết dự án này nhận được một phần hỗ trợ của Bộ Năng lượng, nhờ đó các nhà nghiên cứu đã thực sự xây dựng một thiết bị để đo lường cách tập trung quang học để cải thiện hiệu suất hệ thống tổng thể.

Họ đã chứng minh hiệu suất là 7,4%, nhưng báo cáo dựa trên những tính toán của họ, các thiết bị có thể đạt được hiệu quả 9,6%. Công trình trước đây của họ cho kết quả hiệu suất là 4.6%.

Các nhà nghiên cứu cho biết: "Hiệu suất được cải thiện nhờ sử dụng chân nhiệt phân đoạn, một chất hấp thụ năng lượng mặt trời có chọn lọc nhiệt độ cao cho phép hoạt động chân không ổn định với nhiệt độ hấp thụ lên đến 600oC, và kết hợp tập trung quang và nhiệt. Công trình của chúng tôi cho thấy rằng tập trung STEGs (máy phát nhiệt điện năng lượng mặt trời) có tiềm năng để trở thành một công nghệ năng lượng thay thế đầy hứa hẹn."

Để đạt được hiệu quả cao hơn, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một chất hấp thụ năng lượng mặt trời, được tăng cường bởi các bộ tập trung quang học để tăng nhiệt và cải thiện mật độ năng lượng. Chất hấp thụ được đặt trên chân xây bằng vật liệu nhiệt điện. Trong khi công trình trước đây của họ sử dụng bismuth telluride - một vật liệu nhiệt điện nổi tiếng - Phiên bản này sử dụng skudderudite cho nửa trên của chân và telua bismuth cho nửa dưới.