КПД светодиода — 230%

Команда ученых во главе с Партибаном Сантанамом из Массачусетского технологического института в последнем номере журнала Physical Review Letters описала странный эффект, который, на первый взгляд, нарушает закон сохранения энергии. При температуре 135 градусов по Цельсию исследуемые светодиоды испускали в качестве светового излучения больше энергии, чем получали электрической.

В своих экспериментах исследователи уменьшали мощность светодиода до 30 пиковатт и получали на выходе 69 пиковатт света — то есть КПД светодиодов достигал 230%. Но все с фундаментальными законами в полном порядке. Просто светодиод, действуя, как тепловой насос, превращал в световую энергию не только получаемую электрическую, но и тепловую.

По расчетам исследователей, когда напряжение сокращается наполовину, потребляемая мощность уменьшается в 4 раза, в то время как мощность излучаемого света находится в линейной зависимости от напряжения, так что тоже сокращается только наполовину. Другими словами, эффективность светодиодов увеличивается, когда их выходная мощность уменьшается. (Обратная сторона этой связи — уменьшение эффективности светодиодов по мере увеличения их мощности — одно из главных препятствий в создании ярких, эффективных светодиодных ламп.)

Этот светоизлучающий процесс немного охлаждает светодиод, заставляя его работать чем-то вроде термоэлектрического кулера, но это охлаждение малозаметно при комнатной температуре. Зато этот эффект может быть использован для разработки источников света, которые не дают тепла. В качестве теплового насоса устройство может пригодиться в охлаждающих твердотельных накопителях или даже для производства электроэнергии.

physorg