Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

приходится на материковую часть Земли. Кро­ме того, полупроводниковые батареи из прозрач­ных фотоэлементов, чувствительных к разным участкам спектра солнечного света, на Луне можно было бы располагать в несколько эта­жей. Это позволило бы повысить отдачу энер­гии солнечными батареями до 40—45%. Полу­ченную таким путем энергию можно было бы передавать на Землю направленным пучком световых лучей или радиоволн.

Все это означает, что полупроводниковый фотоэлемент, служащий пока главным образом в приборах и устройствах техники слабых то­ков, может стать одной из основ энергетики будущего. Именно с помощью фотоэлементов была решена проблема энергоснабжения кос­мических аппаратов. Начиная уже с третьего советского искусственного спутника Земли все многочисленные бортовые установки управле­ния и связи на спутниках и космических кораб­лях питаются электрической энергией, получае­мой от солнечных батарей.

Но свет только одна, причем очень незна­чительная, часть излучений, существующих в природе. Например, энергия ультрафиолето­вых лучей намного выше энергии лучей види­мого света, энергия рентгеновских лучей выше, чем ультрафиолетовых, гамма-лучей — чем рентгеновских, и т. д. Поэтому если полу­проводниковые фотоэлементы «осветить» ультра­фиолетовыми, рентгеновскими или гамма-лу­чами или, наконец, просто потоком летящих с очень большой скоростью электронов, то создаваемый ими электрический ток будет еще более сильным, чем под действием видимого света. На этом принципе уже созданы первые образцы атомных электрических батарей.

Электроэнергия непосредственно из теплоты

Измерить температуру до 100° — дело не­сложное. Труднее измерить температуру выше 250°: для этого нужны уже специальные термо­метры, Ну а как измерить температуру печи, в которой плавят металлы,— 1800—2500°? Здесь на помощь приходят термоэлементы. Известно, что если нагревать место спая двух стержней разнородных металлов, то на их концах появляется разность электрических потенциалов. Она зависит от разности темпера­тур горячего и холодного концов термоэлемента. Измерив ее, можно довольно точно определить температуру.

При нагревании места спая двух разнородных металлов в цепи

возникает электрический ток. Термоэлементы основаны на этом

принципе.

Естественно возникает вопрос: а нельзя ли этим способом получать электроэнергию? Мож­но. Но к. п. д. преобразования тепла непо­средственно в электричество таких устройств едва достигает 0,5—1%. И здесь опять на по­мощь пришли полупроводники. Ученые обе­щают довести к. п. д. термобатареи на полу­проводниках до 25—30%.

Устройство полупроводниковой термобата­реи несложно. Она состоит из большого числа отдельных термоэлементов, собранных так, чтобы одни спаи нагревались до предельно высо­кой температуры, а другие охлаждались до возможно низкой температуры. И чем больше будет разница между этими крайними преде­лами, тем выше коэффициент полезного дей­ствия батареи (подробнее о промышленном ис­пользовании термоэлектрогенераторов расска­зано в ст. «Энергетика будущего»).

Холод рождает тепло

Сегодня вряд ли есть необходимость дока­зывать огромную пользу, приносимую людям машинами для производства искусственного холода (см. ст. «Искусственный холод»). И в этой важнейшей отрасли техники полупроводники уже играют важную роль.

Основоположнику современной науки о физике твердого тела и полупроводниках акад. А. Ф. Иоффе в результате многолетних иссле­дований спаев, сделанных из полупроводников, удалось создать термоэлектрические батареи для получения довольно низких температур. Если все «холодные» спаи этих батарей поместить в небольшом закрытом пространстве, а «горячие»

181