加州大学戴维斯分校提出能在夜间工作的太阳能电池

2020-02-10 10:07

设想一下，太阳能电池能在晚上工作?加州大学戴维斯分校(UC Davis)电子与计算机工程系教授杰里米芒迪(Jeremy Munday)认为，这并不是玩笑。事实上，根据芒迪和研究生崔斯坦德贝（Tristan Deppe）的一篇概念论文，在理想的条件下，一个特别设计的光伏电池在晚上可以产生每平方米50瓦的电力，大约是传统太阳能电池板在白天的四分之一。

芒迪正在开发能产生少量能量的夜间太阳能电池原型。他们的团队希望能提高该设备的功率输出和效率。芒迪说，这个过程与普通太阳能电池的工作原理相似，但方向相反。与周围环境相比热的物体会以红外线辐射热量。传统的太阳能电池比太阳要冷，所以它吸收光。

太空温度冷，所以如果你有一个温暖的物体，把它指向天空，它就会向它辐射热量。数百年来，人们一直将这种现象用于夜间降温。芒迪说，在过去的五年里，人们对那些可以在白天完成这项工作的设备产生了浓厚的兴趣。

通过散热来发电

还有一种设备叫做热辐射电池，它通过向周围辐射热量来发电。研究人员已经探索过利用它们来捕获发动机的废热。“我们在想，如果我们把其中的一个装置放在一个温暖的地方，然后把它指向天空，”芒迪说。因为它比外层空间温暖，这个指向夜空的热辐射电池会发射出红外线。“普通的太阳能电池通过吸收阳光来发电，这样就会在整个设备上产生电压，从而产生电流。在这些新设备中，光被发射出来，电流和电压向着相反的方向，但你仍然可以发电，”芒迪说。“你必须使用不同的材料，但物理原理是一样的。”
如果你采取措施阻挡阳光直射或将其指向远离太阳的方向，该设备在白天也能工作。由于这种新型太阳能电池有可能全天候工作，所以它是一种有趣的选择，可以在昼夜循环中平衡电网。