一種新的太陽能發電裝置的設計原理
1999年11月15日
光電轉換這一物理現象的發現,無疑是科學技術上的一個重大發現。這一發現使光轉換為可利用電流成為可能。太陽能電池即是根據這一發現而產生出的一項重大技術發明。今天,這一技術方面已得到了廣泛的開發和利用。同時,人們又相繼開發出了其它形式太陽能利用技術。由此奠定了太陽能作為人類社會未來重要能源之一的地位。
就目前來說,太陽能發電技術無疑是最具有發展前景的技術之一。太陽能汽車的研究開發和日益提高的技術性能就充分說明了這一點。
但是不可否認,在將光能轉換為電能的技術領域裡,太陽能電池是人們首選的技術。正因為如此,人們的思路也被局限在這一技術範圍內。然而現有的半導體光電轉換效率還不是很高。而且,在進一步提高光電轉換效率方面還存在著很大的難度。從而大大限制了光電轉換技術的發展和利用。這就需要在光電轉換技術方面能有質的突破。
那麼,在光電轉換技術上能不能另闢蹊徑,以突破半導體光電轉換技術的局限,開創新的光電轉換技術呢?顯然,這是與認識光電轉換的基本原理相關的。
光子可以轉換為電子,這一物理現象是科學上的偉大發現之一。利用半導體器件將光子轉換為電子,也只是人們依據光電轉換這一物理現象的一種發明。但是,無論是光電轉換這一物理現象的發現,還是太陽能電池的發明,均不等同於是對光電轉換原理的發現。只有對光電轉換原理的發現,而且這種發現是真發現,才能擺脫半導體光電轉換技術的局限性,而在光電轉換技術方面拓展更廣的領域。也就是說,只要發現了光電轉換原理,就完全有可能創造出更多的不同於半導體光電轉換技術的新的光電轉換技術。
根據我自己提出的光電轉換原理的假說,即一個電子是由兩個質量之和等於一個電子質量的光粒子在一定的傾角範圍內相對撞擊合成的原理(因為這一原理尚未得到證實,所以還只能是假說。關於這一假說我已另行成文),完全可以設計一種全新的光電轉換裝置。這一新的光電轉換裝置的構思和圖示如下:
太陽光分光裝置→色光分離裝置→光路分導裝置→光子對對撞合成電子裝置→ 電流輸出裝置→動力裝置
1.太陽光分光裝置。即,利用三稜鏡分光原理,將太陽光分為氣色光。赤橙黃綠青藍紫
2.色光分離裝置。即,將三稜鏡所折射的七色光飛為八路光束。八路光束分別為:紅色光光束,橙色光光束,黃色光光束,兩路綠色光束,青色光光束,藍色光光束,紫色光光束。
3.光路分導裝置。即,將分離出的八路光束或導人雷射器中,或導人光纖中。
4.光子對對撞合成電子裝置。我們已經分析過,一個電子是由兩個質量等於一個電子質量通過對撞合成的。如,一個紅色光粒子+一個紫色光粒子=一個電子,一個橙色光粒子+一個藍色光粒子=一個電子,一個黃色光粒子+一個青色光粒子=一個電子,一個綠色光粒子+一個綠色光粒子=一個電子。根據這一原理,我們可以將輸入光纖中的紅色光光束與輸入光纖中的紫色光光束、輸入光纖中的橙色光光束與輸入光纖中的藍色光光束、輸入光纖中的黃色光光束與輸入光纖中的青色光光束、輸入光纖中的綠色光光束與輸入光纖中的綠色光光束以相對的方向輸入到光電轉換裝置中,讓每一對光束以一定的傾角在光電轉換裝置中相對撞擊。使每一光子束中的光粒子都能夠與另一光束中的光粒子進行合成電子的碰撞,這樣就能產生更多的電子,形成更強的電流。
5.電流輸出裝置。通過這一裝置可以使瞬間合成的電子以電流的形態輸出。
如果將光路分導裝置分導出的光子束,分別導入雷射器或光纖中,實際上可以形成兩種光電轉換裝置。
這兩種光電轉換裝置應該具有各自的優越性。比如,若將分導出的光路導入雷射器中,可以以空間傳輸的方式在異地通過光子對對撞裝置合成電子。而將分導出的光路輸入光纖中,可以使整個光電轉換裝置結構緊湊,體積縮小,更適用於作為諸如汽車的動力源。
為了提高光電轉換效率,可以通過光路分導裝置將八路光束無限細分。這樣,在通過合成電子裝置合成電子的過程中,可以大大增加光子合成電子的機率(其作用尤如燃油噴霧裝置)這一技術尤其適用於以光纖為光路分導裝置的光電轉換發電裝置。
只要我所提出的光電轉換原理是可以得到實證的真發現,那麼這一太陽能發電裝置設計原理必然是可行的。而且其技術性、光電轉換效率、發電規模、電流輸出能量、單位電能成本以及技術的適用性都必然大大優於現有的太陽能電池技術。甚至會成為太陽能利用的主導技術。