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加州大学戴维斯分校提出能在夜间工作的太阳能电池

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。


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