俄罗斯将建纳米太阳能电池企业

俄罗斯将建纳米太阳能电池企业
关键词：纳米太阳能电池
世界科技报道[tech.icxo.com]讯：俄 罗斯将组建地面高效纳米太阳能光伏电池企业，相关技术已经由俄罗斯圣彼得堡约飞物理技术研究所试验成功。俄罗斯科学院副院长、俄罗斯圣彼得堡约飞物理技术 研究所所长、诺贝尔奖获得者阿尔费罗夫院士，日前在符拉迪沃斯托克参加微电子领域纳米技术前景展望学术论坛时，向媒体作了上述表示。但阿尔费罗夫院士没有 透露组建企业的具体数目和日期。
　　值得注意的是，圣彼得堡约飞物理技术研究所利用纳米技术制造出的新型极联太阳能电池，在太阳辐射强度被集中1000倍的情况下，能确保输出功率 达到35%以上。利用这种新型太阳能电池和成本低廉的菲涅尔透镜研制出的光电转换器组件和太阳能电池设备，将能确保一个独立区域的用户用电达到自给自足。
　　基于纳米技术的新型太阳能电池将被用于制造陆地光电转换器。这种光电转换器其实就是将太阳能转换成电能的太阳能电池模块。预计这种光电转换器每年产电量可在75兆瓦以上，国际能源市场每年的市场份额将超过12亿卢布。
　　俄罗斯外贸银行将为建立高效纳米太阳能光伏电池的企业提供信贷资金。此外，根据俄罗斯联邦政府军事工业委员会的决议，俄罗斯诺里尔斯克镍业集团 下属企业国家“新能源计划”创新公司将成为圣彼得堡约飞物理研究所的战略伙伴，参与高效纳米太阳能光伏电池计划。诺里尔斯克镍业集团下属子公司国家“新能 源计划”创新公司在过去几年中一直致力于发展替代能源项目。据业内人士预计，2009年将正式成立高效纳米太阳能光伏电池企业，企业总部将设在圣彼得堡 市。
　　阿尔费罗夫院士表示，未来太阳能电池设备生产可能从35%%提高到50%%，甚至更高。他表示相信，太阳能电池将会在21世纪成为人类主要的能 量来源。人们对太阳能光电转换设备的需求将以每年平均30%的速度快速增长。阿尔费罗夫院士预计，到2020年全球光电转换器的发电量将突破50吉瓦特。 也就是说，在今后的20年里，太阳能发电设备市场将增长140倍。


日本科学家证明水具有普克尔斯效应

世界科技报道[tech.icxo.com]讯：生 活中，当我们向装着水的杯子底部看时，就会觉得水好像变浅了，这是因为光在水中产生了折射的缘故。近日，东京理工大学和电气通信大学的研究小组通过通入电 压的方式，成功地使光在水中的折射率发生大幅度改变，证实了水也具有“普克尔斯效应”。这项研究成果今后可能被应用于光通信领域。东京理工大学网站报道了 这一消息。

　　在向结晶体施加电压时，根据正负电压的变化，光的折射率发生改变，从而使光的行进方向也发生改变，这种现象被称作“普克 尔斯效应”。以往的试验已经证明，当水分子处于单体状态时，可以发生普克尔斯效应，但是在像水这样的液体中，由于水分子以任意方向聚集在一起，单体水分子 的普克尔斯效应就会消失，因此水究竟能不能产生普克尔斯效应，如果能产生，效果如何，一直不为人所知。

　　日本研究人员认为，在插入水 中的电极表面数纳米的范围内，当加入电压时水中将有可能出现普克尔斯效应，因此他们以此为着眼点展开了研究。他们将透明的电极放入水中，再让光线照射电 极，观察其反射和透过电极的模式。结果显示，当电极中通入正伏电压时，电极表面的水的折射率发生了变化。从变化量上科学家计算出这时水折射率变小了，只有 1.33至1.23，而当通入负伏电压时，水的折射率则会变大，增加为1.43。从这项试验可以看出，通过通入正负伏电压的方法也可以使水产生普克尔斯效 应，而且效果要比结晶物质高上10至20倍。

　　据介绍，利用普克尔斯效应，可以将电信号转化为光信号，而普克尔斯效应越大，转化效率 也越高。目前在光电子领域，科学家一直在使用结晶体作为光电转化物，但结晶体的光电转化效率并不高，因此科学家一直在寻找具有巨大普克尔斯效应的物质。因 此对水的这种高效普克尔斯效应特性的发现，将在推动寻找新型光电转化物方面起到至关重要的作用。
http://tech.icxo.com/htmlnews/2008/07/22/1291037.htm

美科学家欲用压缩空气储能缓解能源短缺(图

空气储能缓 能源短缺

北京时间7月7日消息，据国外媒体报道，随着国际石油价格最近不断创出新高，如何解决未来的能源短缺问题再次成为科学家们关注的议题。世界科技报道[tech.icxo.com]讯：美国科学家表示，压缩空气能源储存(CAES)技术也许能有效地解决这一难题。
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　　美国科学家称，“压缩空气能源储备”的功能类似于一个大容量的蓄电池。在非用电高峰期(如晚上或 周末)，用电机带动压缩机，将空气压缩进一个特定的地下空间存储。然后，在用电高峰期(如白天)，通过一种特殊构造的燃气涡轮机，释放地下的压缩空气进行 发电。虽然燃气涡轮机的运行仍然需要天然气或其他石化燃料来作为动力，但是这种技术却是一种更为高效的能源利用方式。利用这种发电方法，将比正常的发电技 术节省一半的能源燃料。
　　尽管这种“压缩气体能源储备”的概念已经提出了30多年，但目前全世界仅有两家压缩空气发电厂。 美国阿拉巴马州的压缩空气发电厂创建于17年前，而德国的压缩空气发电厂则已有30年历史。目前，两家压缩空气发电厂都运营正常。现在，美国爱荷华州正在 建设全球第三家压缩空气发电厂。美国圣地亚国家实验室已经得到了来自美国能源部的资金支持，负责“爱荷华储备能源公园”(ISEP)项目的设计工作。“爱 荷华储备能源公园”其实就是一个压缩空气发电厂，该发电厂将充分利用爱荷华州丰富的风力资源作为发电厂的运行能源。爱荷华发电厂的压缩空气存储容量可用于 50小时的发电。一旦ISEP开始运营，其每年发电量将占爱荷华州用电量的20%左右，每年可以爱荷华州节省大约500万美元的能源成本。
　压缩空气发电厂建设的首要任务之一，就是找到一个支持空气压缩存储的地质空间。经过对厂址附近地区 进行严密的地震检测、反复的计算机模拟以及对其他压缩空气发电厂相关数据的认真分析，ISEP研究者称目前他们已经找到了合适的空气存储空间。圣地亚国家 实验室已从ISEP项目所在地提取了多种矿石样本，并进行了认真的分析与反复评估。这些分析和评估数据将为项目的设计和发电厂的建设提供了最必要的原始信 息。据圣地亚国家实验室ISEP项目负责人匹克介绍，该项目目前进展顺利，预计将于2012年投入运营。最近，圣地亚国家实验室又开始研究风能利用与空气 压缩能源储备两者组合技术。这种组合技术将首先应用于ISEP项目中，继尔可能推广到全美其他发电厂。
　　但是大规模地储藏压缩空气需要占用大面积土地。研究者们使用特殊材料制成一个50米宽，80米高 的巨型风袋，将其置于600米以下的深水中，根据计算，这样一个容积的袋子中，每立方米容积内可以储存25兆焦耳的能量。在CAES的储存中，水下是关 键，只有深水巨大的压力才能使能源的储量增大。尽管在准备相关设施的时候产生很多费用，但是科学家还是认为这种形式的储存模式比制造电池便宜得多。另外， 在使这些压缩空气产生动力时，普通大小的风机难以满足其要求，所以更大更牢固的叶片需要被应用在这种技术中。
　　现在，一般的涡轮机使用于40米深的水下，如何才能制造出可以在600米以下的深水处运行的涡轮 呢？科学家指出，在法国、葡萄牙等地的大陆架上可以安装涡轮，这些大陆架进入海洋深处，完全可以在那里形成能源转换。研究人员说，“可再生能源的发展不仅 在实际用途上为人类带来了新的方向，也促进了科技的发展。海水中的储风袋让风能成为当今更加时尚和引人注目的能源。或许在今后，更多不可思议的技术将会给 可在生能源更多的活力，也会给人们更多惊喜。”


中国利用“干空气能”获重大突破
世界科技报道[tech.icxo.com]消息：干燥空气也是一种能源，可用于空调制冷：由中国著名高校清华大学和新疆一公司联合研发的“干空气能间接蒸发冷水机”，日前在乌鲁木齐通过建设部研究开发成果验收。此举标志中国在利用“干空气能”方面获得了重要突破。
　　中国工程院院士、清华大学教授江亿说，由于干燥空气较潮湿空气可容纳更多水汽，而水蒸发成气体会吸收热量，因此，干空气在由干变潮的过程中，能为空调制冷提供能量，即“干空气能”――这在中国西北干旱地区，取之不尽、用之不竭，且清洁无污染。
　　在实地考察了新疆绿色使者空气环境技术有限公司的“间接蒸发冷水机”、“间接蒸发制冷空气处理机”和设备运行现场之后，建设部专家组认为，以“ 干空气能”作为驱动能源的间接蒸发冷却空调系统，较传统的空调可节能约７０％，且由于不断输送新鲜空气，因此不存在传统空调所引发的室内污染问题。
　　新疆绿色使者空气环境技术有限公司的设备运行数据显示，“干空气”空调机组，可以将大型建筑的室内温度控制在２２℃～２８℃之间。
　　建设部科技司科技处处长张福麟说，中国在“干空气能”利用方面取得重大突破，这在当前建设行业节能减排任务很重的情况下，具有特殊的重要意义。这项技术应该在干空气资源丰富的西北地区进行大面积推广。
　　据悉，“干空气能”间接蒸发冷却空调系统目前已在新疆等地推广应用近１００万平方米。
科学家证实量子热力学"普适状态"
世界科技报道 ( 日期：2007-06-21 14:15)



世界科技报道[tech.icxo.com]消息：最近，一个由澳大利亚科学家和中国科学家组成的研究小组首次利用费米气体（Fermi gas）的研究成果，证实了量子热力学的“普适状态”（Universal State）。相关研究论文将发表于7月的《自然—物理学》杂志上。
进行该项研究的是澳大利亚研究理事会量子光学卓越研究中心（Australian Research Council Centre of Excellence for Quantum-Atom Optics），具体的研究人员包括澳大利亚昆士兰大学（University of Queensland）的物理学家Peter Drummond和刘夏姬，以及访问学者、中国人民大学的胡辉等。
Drummond表示，在正常的量子系统中，决定粒子运动的是它们的类型（如原子、质子等），然而，新的研究表明，在由强相互作用粒子（如费米子）形成的 系统中，粒子的运动并不取决于它们的类型，这种运动状态就是所谓的“普适行为”（Universal Behavior）。
2006年，昆士兰大学研究小组提出了一项新的理论，用于预测具有“普适状态”物质的属性。就在最近，3个独立的美国实验室发表了各自在高真空和强磁场等 条件下进行费米气体超冷原子测定的研究工作，进行研究的分别是杜克大学的John Thomas，科罗拉多大学的Debbie Jin以及莱斯大学的Randy Hulet。昆士兰大学研究小组收集了这3项实验的数据并加以分析，结果发现，所有的研究数据都满足他们在新理论中所预言的“普适曲线 ”（Universal Curve）。
Drummond说，“这一理论突破为理解‘普适状态’奠定了基础，也令研究高温超导材料的科学家感到兴奋……更多的荣誉应该给后来进行的这3项极好的实验工作。”

通过声音将热能转化为电能的装置


图注：犹他大学的物理学家Orest Symko正在演示如何利用声波将热能转化为电能
世界科技报道[tech.icxo.com]消息：据外国媒体报道，最近犹他大学的物理学家发明了一种能通过声音作为中间媒介将热能转化为电能的新技术，它可以有效的回收利用废弃的能源。
犹他大学的物理学家Orest Symko说：“我们利用声音这个简单的方法能有效的将废热转化为电能。这是利用废热这种可再生能源的新途径。”
Symko的回收装置是一个圆筒形的“共鸣器”。每一个共鸣器的冷和热的换热器之间都含有一些材料，如金属或者塑料板，或是用玻璃、棉花或钢丝绒制成的纤维。当将该装置靠近热源时，里面流动的空气会产生一个单频的声波，就好像空气吹入到笛子里一样。
Symko说：“你所拥有的热量是如此的不稳定和混乱，而现在它们突然间都被转化成了单频的声波。”
然后，声波会去挤压压电装置，产生的压力能够形成电压。Symko说这就好像你击打你的肘部神经时产生的痛，它其实是一种电神经脉冲。
Symko计划用一年的时间来测试该装置，他们将利用军用雷达装置和犹他大学的热水发电厂产生的废热来发电。美国军方对该项研究提供了资金支持，他们希望利用该装置来制造一个便携式的能源。
Symko认为该装置两年后就能投入使用，它可以作为将太阳光转化为电能的光电电池的替代品，也可以作为手提电脑或其他电脑一种新的冷却方式，它还可以利用核电站冷却塔释放的热量发电。

参考文献http://tech.icxo.com/htmlnews/2008/07/22/1291037.htm