雖然太陽(yáng)能電池板技術(shù)是非常有益的，他們不能在晚上發(fā)電。現(xiàn)在，有可能制造全天候運(yùn)轉(zhuǎn)的太陽(yáng)能電池板。
新的研究表明，在最佳條件下，特別設(shè)計(jì)的光伏電池可以在晚上達(dá)到其白天容量的四分之一。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要將熱輻射電池納入其中。熱輻射電池是一種通過(guò)輻射冷卻來(lái)產(chǎn)生能量的裝置。
熱輻射電池正在制造業(yè)進(jìn)行測(cè)試，它們被用來(lái)轉(zhuǎn)化廢熱，比如發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的高溫。
對(duì)于夜晚的太陽(yáng)能電池板來(lái)說(shuō)，光伏電池板發(fā)電將電池指向寒冷的夜空是利用其特性來(lái)發(fā)電的一種方式。
加州大學(xué)戴維斯分校的電子和計(jì)算機(jī)工程師杰里米·芒迪說(shuō):“我們?cè)谙耄绻覀儼言O(shè)備放在一個(gè)溫暖的地方，然后對(duì)準(zhǔn)天空，會(huì)怎么樣呢?
要使紅外線(xiàn)輻射起作用，我們需要使用與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板不同的材料，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板通常集中在可見(jiàn)光中(盡管研究人員也試圖捕捉兩者的電池)。
下一步是找出哪些材料和電子設(shè)備可以組裝成有效的面板，從而利用夜空和空間作為散熱器——使用數(shù)學(xué)模型來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)。
Munday說(shuō):“傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池通過(guò)吸收陽(yáng)光來(lái)發(fā)電，這在設(shè)備的兩端產(chǎn)生電壓，從而產(chǎn)生電流。”在新電池中，電流和電壓的方向相反，而不是發(fā)射光子，但仍然可以發(fā)電。不同的材料，但物理是一樣的。”
根據(jù)研究人員的計(jì)算，在理想的條件下，太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)每平方米可以產(chǎn)生50瓦的電力——在開(kāi)放、干旱的環(huán)境下，許多太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)的整體效率將提高12%左右。
去年，斯坦福大學(xué)(Stanford university)的研究人員還建立了一個(gè)原型系統(tǒng)，利用夜空和地球之間的熱量不平衡，利用紅外輻射發(fā)電。
盡管實(shí)際應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走，但一旦付諸實(shí)踐(Munday和他的同事目前只開(kāi)發(fā)了原型)，它可能是一種相對(duì)便宜和清潔的能源，可以一天24小時(shí)運(yùn)行太陽(yáng)能電池。
研究人員在論文中總結(jié)道:“深空提供了一個(gè)有趣的、低溫的類(lèi)似輻射器的環(huán)境，我們有機(jī)會(huì)通過(guò)巧妙地利用放射學(xué)、光學(xué)和材料科學(xué)來(lái)開(kāi)發(fā)它的能源潛力。”
這項(xiàng)研究發(fā)表在A(yíng)CS光子學(xué)雜志上。
本文由sciencealert翻譯，由translator majer基于creative Commons protocol (BY -nc)發(fā)布。
上一篇：光伏產(chǎn)業(yè)中上游受疫情影響較小