（Gao等人ACS Photonics，2019年）
将阳光转移到电力的太阳能电池是现代技术的绝妙部分，但事实证明，一个特殊的方面是巨大的头痛。它们不是超级高效的 - 它们吸收的大多数阳光都以热量的形式丢失。
结果，商业太阳能电池板的平均效率为在11％到22％之间。现在，一种新设备可以将其提高到80％。
该设计基于一系列单壁碳纳米管的阵列，这些碳纳米管重新接收了红外辐射的热光子 - 那就是太阳能电池损失的热量。然后，该设备将能量作为光作为光在不同的波长中发出，进而可以将其回收到电力中。
“热光子只是从热体发出的光子，”赖斯大学的工程师Junichiro Kono解释说。 “如果您用红外相机看一些热的东西，就会看到它发光。相机正在捕获这些热兴奋的光子。”
红外辐射是带有温暖的阳光的一部分。它是裸眼的眼睛看不见的，但与光和无线电波和X射线相同的电磁频谱。它是由您的炉子，篝火甚至是温暖的猫发出的，在您的腿上发出。基本上，发出热量的任何东西都发出红外辐射。
“问题，”工程师古拉杰（Gururaj）上升，“是热辐射是宽带，而光线向电的转换只有在发射在狭窄的频段中才有效。挑战是将宽带光子挤压成狭窄的频带。”
他们的系统涉及由Kono及其同事开发的密集碳纳米管的精美电影2016年。
这些纳米管的特性之一是它们中的电子只能沿一个方向传播。这会产生一种称为双曲线分散剂的效果，从而使膜朝一个方向上是金属导体，但垂直于该方向的绝缘体。
这意味着热光子几乎可以从任何地方输入……但是它们只能以一种方式退出。这种挤压过程将热量转化为光。从那里，它可以转换为电力。
在概念验证设备中，团队开发了碳薄膜可以承受高达700摄氏度（1,292华氏度）的温度，尽管该材料能够承受更高的热量，高达1,600摄氏度（1,292华氏度）。
然后，工程团队将他们的设备接收到热源以确认窄带输出。膜中的每个谐振腔都会减少热光子的带，从而产生光。
研究的下一步将是使用光伏太阳能电池收集此光，并将其转换为电力以确认效率预测。
“通过将所有浪费的热能挤压成一个小光谱区域，我们可以非常有效地将其转化为电力，”骑说。
“理论上的预测是我们可以获得80％的效率。”
该研究已发表在ACS光子学。
