英媒：高能“熱電子”有望更好收集太陽(yáng)能 科學(xué)家們發(fā)明測(cè)量方法

據(jù)英國(guó)科學(xué)新聞網(wǎng)站6月4日?qǐng)?bào)道，高能“熱”電子有望幫助太陽(yáng)能電池板更有效地收集光能。但科學(xué)家一直無(wú)法測(cè)量那些電子的能量，致使對(duì)它們的利用受限。珀杜大學(xué)和密歇根大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種分析這些能量的方法。

“熱電子的理論模型很多，但關(guān)于它們長(zhǎng)什么樣從未有過(guò)直接實(shí)驗(yàn)或測(cè)量，”珀杜大學(xué)鮑勃和安妮·伯內(nèi)特電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)特聘教授弗拉基米爾·沙拉耶夫說(shuō)，他在這項(xiàng)合作研究中負(fù)責(zé)珀杜大學(xué)團(tuán)隊(duì)。

在6月4日出版的《科學(xué)》周刊發(fā)表的一篇論文中，研究人員演示了一種利用掃描隧道顯微鏡結(jié)合激光和其他光學(xué)元件的技術(shù)如何揭示熱電子的能量分布。

“測(cè)量能量分布意味著量化一定能量下的電子數(shù)量，”珀杜大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院博士生、論文的主要撰稿人哈沙·雷迪說(shuō)。

熱電子的產(chǎn)生途徑通常是用特定頻率的光照在金或銀等納米結(jié)構(gòu)的金屬上面，激發(fā)所謂“表面等離子體”。據(jù)信，這些等離子體最終會(huì)失掉部分能量給電子，使它們變得熾熱。

熱電子的溫度可高達(dá)2000華氏度，但讓它們對(duì)能源技術(shù)有用的是其高能，不是材料溫度。在太陽(yáng)能電池板中，與傳統(tǒng)方法相比，熱電子的能量可以更有效地轉(zhuǎn)化為電能。

報(bào)道指出，熱電子還可以加速化學(xué)反應(yīng)，從而提高汽車(chē)中氫燃料電池等能源技術(shù)的效率。