“蛋壳里”的发电机

　　费伯奇金蛋是１９世纪俄罗斯著名珠宝匠卡尔·费伯奇专门为沙皇制作的复活节蛋，结构巧妙，工艺精美。提起它，看过英国电影《００７》的朋友们也许还有印象，在第十三部《八爪女》中，詹姆士·邦德受到一颗费伯奇金蛋的启发，历尽艰险后追踪到核弹，化解了一场核危机。

　　今天，费伯奇金蛋再次启发了人们，让科学家们成功解决了热光电转化效率低的问题，研制出一种方便实用的“蛋壳里”的发电机。

　　所谓热光电技术，就是利用太阳能电池等光电转换装置将热能转变成电能的技术。它和光电技术存在着明显的差异，后者将光能转换成电能，前者则是将燃烧等产生的红外线辐射转换成电能。

　　尽管热光电技术早在３０多年前就由美国军方构想出来了，但是，由于能量转化效率低下，几十年来这个构想几乎没有什么进展。瑞典达拉纳大学太阳能研究中心的工程师们受到费伯奇金蛋构造的启发，创造性地设计出了卵形的“费伯奇反射镜”，使研究取得了重大突破。

　　这种新型热光电发电机利用热源来加温一个金属构件，该构件由专门的材料做成，具有受热后发出大量红外线辐射的能力。辐射出的红外线照射到一块传统的太阳能电池板上后，电池就把热能转变成电能。这里的热源，既可以是专门在燃烧腔中燃料燃烧产生的热能，也可以是居家用壁炉取暖时散失的热能。

　　不过，各种热源发出的辐射波长范围很广，而太阳能电池只对某一范围的波长的辐射发挥良好功效，一旦用超出这一波长范围的辐射照射电池，电池的功效就会降低。解决这一问题最有效的方法是在辐射源和太阳能电池之间放置一个过滤器，但它又带来了新问题。原来，只有在辐射几乎垂直照射到过滤器时，它才能很好地发挥作用。然而，事实上辐射源的辐射是朝向各个方向的。

　　“费伯奇反射镜”便派上了用场。走进系统内部，你会发现整个热光电系统就摆放在一个卵形的光学腔体中，腔体内壁敷有反射性能非常好的材料，看起来恰如那位著名珠宝匠制作出来的珠光宝气的复活节蛋。试验表明，卵形的三维立体结构能确保大多数的热辐射都会被“蛋壳”内壁的涂层反射回来，然后几乎垂直地照射到波长过滤器上，其效果类似于汽车前灯能发出集中且平行的光束。

　　最近，在罗马热光电技术交流会上，研究人员报道了“费伯奇反射镜”结构。其过滤器可以接受入射角小到２０度的热辐射，从而使得约９６％的红外线辐射都能到达太阳能电池板，而其他波长的辐射都被反射回辐射源。

　　美国国家再生能源实验室的专家提姆·考茨说，新型热光电系统理所当然成为颇具吸引力的选择。这个系统既适合于大规模的工厂发电，又可以作为家用小型发电机。由于不需要传动部件，所以它能够实现高效节能，同时，也降低了保养维修的花费。不过，考茨认为，它最好的用途是废热的循环再利用。比如，它既可以与家庭取暖设备一起使用，也可以联合应用到高温制造业上，实现热能的高效回收利用。