一种新型热能转换器的效率达到了创纪录的44%——相比之下，普通蒸汽轮机的效率约为35%。这种热光电池是实现可持续、电网规模可再生能源存储的重要一步。
　　随着可再生能源价格的快速下降，现在的障碍在于它们的间歇性——任何对可再生能源持怀疑态度的人都会抛出的第一个问题是：“晚上或没有风的时候怎么办？”一个叫作“电池”的小东西可以在这方面提供帮助，电网规模的储能系统并不缺乏，它们可以存储能源。这包括锂离子电池等经典产品的升级，也包括铁-空气、盐水、液流电池或各种基于重力的系统等更具实验性的设计。
　　最有前途的途径之一是将能量储存为热能。介质本身可以很广泛，如沙子、熔盐、火山灰、炭块、黏土砖等，但遗憾的是，从热量中获取能量并将其转化为电能可能是最棘手的部分。
　　这就是新系统的用武之地。该设备由密歇根大学的研究人员开发，其工作原理是热光电效应。它类似于太阳能电池，后者是光电效应，通过光（光子）产生电（伏特）。热光电效应显然会在其中加入热量（thermo）。实际上，这意味着它们吸收的是光谱中红外线部分的光子，而不是太阳能电池捕捉的高能可见光光子。
　　这种新型热光电池在测试中使用碳化硅作为储热材料，但也可以换成其他任何有效的材料。碳化硅被一种由铟、镓和砷制成的半导体材料包围，这种材料经过精心设计，能够捕捉最广泛的光子，特别是由加热材料产生的光子。
　　当研究小组将这种材料加热到1435℃时，它开始辐射出各种能级的热光子，其中有20%到30%的光子能被半导体捕获。为了利用其中一些能量较高或较低的光子，该电池在半导体之后有一层薄薄的空气层，然后是金反射层。这样，一些光子会被弹回半导体，转化为电能，而另一些光子则会被弹回蓄热材料，使它们有机会作为合适的光子被发射出去。
　　这种设计使总功率转换效率达到44%。这使得它比其他在相同温度下工作的设计效率要高得多，其他设计的最高效率为37%。其他设计的效率也曾超过40%，但它们的工作温度要高得多，在很多情况下都不太可行。
　　研究者的想法是，可以利用风能或太阳能发电场产生的电能，或者直接吸收工业生产过程或太阳能热能系统产生的多余热量来加热存储材料。它的效率可能只有锂离子电池的一半，但它的安全性更高，制造和运行成本更低，这意味着无论如何，扔掉一半电力仍然是划算的，尤其是电力不再是有限的资源。研究小组表示，这种技术还有一定的发展空间。
　　这项研究的主要作者斯蒂芬·福雷斯特说：“我们还没有达到这项技术的效率极限。我相信，在不远的将来，我们的效率会超过44%，达到50%。”
　　该研究发表在《焦耳》（Joule）杂志上。 （航柯）