2026-08-12 12:04

作者 Alan Chen 

近期中國民航大學研究團隊在雷射空中無線充電（OTA，Over The Air）技術上取得重大突破，能將能源轉換效率最高提升至 38.94%。

根據發表於科學期刊《物質與光》（Matter & Light）的最新研究，中國民航大學的科學家目前正在測試一款輕量化接收器，能從地面發射的雷射光束中收集能量並轉化為電力。

這套系統採用了「鈣鈦礦雷射熱電電池」（Perovskite Laser Cell-Thermolectric，PLC-TE）串聯裝置，巧妙結合了兩種發電模式，鈣鈦礦層負責將雷射能量直接轉換為電力，而熱電層則負責回收隨之產生的廢熱，並將其轉化為額外電能，當面向雷射的一側與另一冷卻側的溫差越大，熱電層輸出的電能就越高。

然而這套系統在實際運作上面臨了嚴峻挑戰，高強度的雷射光束會使接收器的溫度飆升至攝氏 80 到 90 度，這不僅會大幅降低能源轉換效率，甚至可能對飛行器本身造成損害。

為了解決高溫難題，中航大資深研究員韓建華與其團隊在接收器中，加入了特殊的奈米晶體（Nanocrystals）。由於奈米晶體的導熱性極差，使其能作為優良的熱屏障，有效保護下方的鈣鈦礦與熱電層。

此外研究團隊也在無人機的機翼內部設計了空氣通道，當無人機的螺旋槳旋轉時，氣流會通過這些通道帶走多餘的熱量，藉由空氣動力學來協助系統保持冷卻。

透過奈米材料與空氣動力學冷卻設計的結合，這套系統在測試中達成了 38.49% 的優異能源轉換效率，是目前同類技術中所報告過的最高數據之一。

雖然這套系統目前尚未進行實際的戶外飛行測試，但這項突破無疑為無人機實現全天候連續飛行邁出了關鍵的一步。

資料來源：
Laser wireless charging could keep drones airborne indefinitely — improved receiver converts at 38.49% efficiency and uses nanocrystalline material for thermals