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  • 终极能源是风能太阳能还是氢能?答案来了

      敏化电池技术艺术处理图。建筑物的高度代表电子的能量状态。半导体层中的电子通过热激发转化为高能状态,并转移至电子传输层中。随后,它们经外部电路到达对电极。对电极附近的电解质中发生氧化还原反应,为半导体提供低能电子。随着电解质中铜离子的重新定位,整个过程最终会停止。而在一段时间内打开外部电路,又能重启整个过程。

      随着能源◇=△▲缺口不断增大,人类只能寄希望于发展新的能源技术。虽然目▼▼▽●▽●前已经大量使用的风能和太阳能等可再生能源优点明显,但在人类的脚底下还有一种巨大的能源有待□◁开发:地热能。然而,人类缺乏能够利用地热能发电的配套设备。

      目前,科学◁☆●•○△家们已经发现了将热能转化为电能的多种方法,但其大规模应用始终是个难题。例如,工程师们不可能直接将氧化还原电池和基于Seebeck效应▼▲的设备简◇…=▲单埋进地下,就能利用地热源了。

      Matsushita博士的团队此前曾报道过利用染料STCs将热能直接转化为电能的方法。他们用半导体替代了染料,使系统还可以利▲=○▼用光来工作。Matsushita博士等介绍了一种典型的STC,它是由电子传输层(ETM)、半导体层▪▲□◁(锗)和固体电解质层(铜离子)构成的。在S★▽…◇TC工作时,电子受热激发从低能态转变为高能态,然后自•□▼◁▼然转移至ETM中。随后,电子▲●…△离开电极,经外部电路到达对电•☆■▲极和电解质层。电解质的两个界面都可以发生与铜离子相关的氧化还原反应,使低能电子转移至半导体层,从而构成完整电路。一段时间▲★-●后,电流停止了。Matsushita等认为导致电流停止的原因在于铜离子的重新定位。但值得注意的是,打开外部电路一段时间后,电池就◆●△▼●能在有热量存在的情况下恢复运转。Matsushita◆■总结说:“我们可以通过使用一个简单的开关让低质量的热能转化为伟大的可再生能源。”

      这一发现令Matsushita团队异常兴奋——新技术的适用性和生态友好性具有解决全球能源危机的巨大潜力。Matsushita解释说:“新技术不存在核电站辐射的风险、也不存在化石能源的高成本问题,还比太阳能和风能发电更稳定。继续优化这☆△◆▲■种电池技术,有望在不损害地球的前提下解决我们的能源问题。”

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