Орчин үед
цахилгаан эрчим хүчийг нарны энерги ашиглан үйлдвэрлэх нь энергийн өөр эх
үүсвэрүүдээс асуудалтай байдаг. Нарны
цахилгаан үүсгүүр нь наранд маш сайн
ажилладаг боловч шөнийн цагаар тасалдалгүй цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэггүй.
Иймд цахилгаан системд салхин цахилгаан үүсгүүрийг оруулж болох боловч салхи нь эрчим хүч үйлдвэрлэхээр үргэлж хүчтэй байдаггүй. Энэ ярвигтай нөхцөл
байдлаас гарах шинэ нээлтийг Австралийн
Үндэсний Их Сургууль ба Калифорнийн Берклийн
Их Сургуулийн эрдэмтэд хийсэн байна.
Зөвхөн нарны
хавтанг- (нарны батарейн хэсгүүд, хар цахиурын фотоэлементүүд) -ийн үр ашгийг
дээшлүүлэх төдийгүй цаг агаарын таагүй нөхцөлд ч (ямар ч цаг агаартай байхад нарны батарей)
ажиллахад зориулж боловсруулсан хөгжүүлэлтүүд юм. Одоо эрдэмтдийн баг олон
нийтэд шөнийн харанхуйд ч цахилгаан цэнэг үүсгэн хуралдуулах чадалтай шинэ төрлийн материалыг танилцуулж
байна. Нарны гэрлийн оронд цахилгаан соронзон долгион шингээн гэрэлтэх
материалыг эрдэмтдийн нэрлэсэнээр термофотоцахилгаан
үүсгүүр гэх бөгөөд энэ нь хэт улаан туяаны цацрагийг ашиглан дулаан үүсгэх юм.
Шинэ
термофотоцахилгаан үүсгүүр бол байгалийн материал биш юм. Үүнийг эрдэмтэд алт
болон магнийн фторын хорин давхрагыг өөр хооронд нь сөөлжүүлэн нэгдүүлж үүсгэсэн
байна. Давхарга бүрийн өргөн нь 35 ба 45 нанометр байна. Энэ бүх давхарга бүр 50 нанометрийн нитрид кремний давхарга дээр суурьлагдсан.
Дараа нь тусгай
хөдөлгөөнтэй ионы түлхэлтийн тусламжтайгаар эрдэмтэд босоо хавтгайн хувьд тэгш өнцөгт хэлбэрээр зүснэ. Үүний үр дүнд
бий болсон цахилгаан компонент нь "Соронзон гипербол тархалт"-ыг
ашиглан гэрэл үүсгэх соронзон оронтой харилцан
үйлчлэлцэж дулаан ялгаруулах ба энэ нь инфра улаан туяаны эх сурвалж юм.
Зарчмын хувьд аливаа материал нь инфра улаан туяаны
цацралтанд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Гэсэн хэдий ч энгийн тархалтаас илүүтэйгээр шинэ
термофотоцахилгаан үүсгүүрийн гипербол тархалт нь инфра улаан туяаг маш хүчтэй
цацруулж, дулааныг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргана.
Эрдэмтэд термофотоцахилгаан үүсгүүр нь уламжлалт фотоэлементээс
илүү чадалтай болно гэж тэмдэглэсэн. (тэдний урьдчилсан тооцоогоор дор хаяж 10
дахин хүчтэй). Түүнчлэн нэг элемент хэдэн арван нанометр байдаг тул тэдгээр нь
хялбар хэмжигдэнэ. Харьцуулбал 12000 орчим бие даасан термофотоэлемент нь хүний
үсийг зүссэн хэсэг дээр байршдаг. Тиймээс фотоцахилгаанаар дурын хэмжээ бүхий
талбайтай эрчим хүчны генераторын системийг үүсгэн бий болгож болно.
Мэдээллийн эх үүсвэр: Австралийн Үндэсний их сургууль (www.anu.edu.au)
Мэдээ бэлтгэсэн: Информатикийн салбар, Г.Бат-Эрдэнэ, А.Гэрэлпүрэв.