密歇根大学研究人员发现的一种戏剧性和令人惊讶的光磁效应可能导致太阳能发电，而没有传统的半导体太阳能电池。
研究人员找到了制造“光学电池”的方法，电气工程和计算机科学，物理和应用物理系教授斯蒂芬兰德说。
在这个过程中，他们推翻了一个有百年历史的物理学原理。
“你可以整天盯着运动方程，但你不会看到这种可能性。我们都被告知这种情况不会发生，”兰德说，“ 应用杂志”上发表的一篇论文的作者兰德说。物理学。“这是一次非常奇怪的互动。这就是为什么它被忽视了100多年。”
灯具有电气和磁性元件。到目前为止，科学家认为磁场的影响非常微弱，可以忽略不计。兰德和他的同事们发现，在正确的强度下，当光线穿过不导电的材料时，光场会产生比先前预期强1亿倍的磁场效应。在这些情况下，磁效应产生相当于强电效应的强度。
“这可能导致一种没有半导体的新型太阳能电池，没有吸收产生电荷分离，”兰德说。“在太阳能电池中，光进入材料，被吸收并产生热量。在这里，我们期望具有非常低的热负荷。而不是光被吸收，能量存储在磁矩中。可以诱导强烈的磁化通过强光，然后它最终能够提供电容电源。“
应用物理学博士生威廉·费舍尔说，这使得这种可能性成为了以前未被发现的“光学矫正”品牌。在传统的光学整流中，光的电场引起电荷分离，或者材料中的正电荷和负电荷的拉开。这设置了一个类似于电池的电压。之前仅在具有一定对称性的结晶材料中检测到该电效应。
Rand和Fisher发现，在适当的环境和其他类型的材料中，光的磁场也可以产生光学整流。
“事实证明，磁场开始将电子弯曲成C形，每次都向前移动一点，”费舍尔说。“电荷运动的C形产生了电偶极子和磁偶极子。如果我们可以在长光纤中连续设置其中许多，我们可以产生巨大的电压并通过提取电压，我们可以使用它作为动力源。“
必须通过不导电的材料(如玻璃)照射光线。它必须集中在每平方厘米1000万瓦的强度。费希尔说，阳光本身不是那么强烈，但正在寻找能够以更低强度工作的新材料。
“在我们最近的论文中，我们表明像阳光这样的非相干光在理论上几乎与激光一样有效地产生电荷分离，”Fisher说。
研究人员说，这种新技术可以使太阳能发电更便宜。他们预测，通过改进材料，他们可以将太阳能转换为可用能源，效率提高10%。这相当于今天的商用级太阳能电池。
“要制造现代太阳能电池，你必须进行广泛的半导体加工，”费舍尔说。“我们所需要的只是镜头聚焦光线和光纤来引导它。玻璃适用于两者。它已经批量制造，并且不需要那么多的加工。透明陶瓷可能会更好。”
在今年夏天的实验中，研究人员将致力于利用激光利用这种能量，然后利用太阳光。
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