加州大學戴維斯分校提出能在夜間工作的太陽能電池

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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

設想一下,太陽能電池能在晚上工作?加州大學戴維斯分校(UC Davis)電子與計算機工程系教授傑里米芒迪(Jeremy Munday)認為,這並不是玩笑。事實上,根據芒迪和研究生崔斯坦德貝(Tristan Deppe)的一篇概念論文,在理想的條件下,一個特別設計的光伏電池在晚上可以產生每平方米50瓦的電力,大約是傳統太陽能電池板在白天的四分之一。

芒迪正在開發能產生少量能量的夜間太陽能電池原型。他們的團隊希望能提高該設備的功率輸出和效率。芒迪說,這個過程與普通太陽能電池的工作原理相似,但方向相反。與周圍環境相比熱的物體會以紅外線輻射熱量。傳統的太陽能電池比太陽要冷,所以它吸收光。

太空溫度冷,所以如果你有一個溫暖的物體,把它指向天空,它就會向它輻射熱量。數百年來,人們一直將這種現象用於夜間降溫。芒迪說,在過去的五年裡,人們對那些可以在白天完成這項工作的設備產生了濃厚的興趣。

通過散熱來發電

還有一種設備叫做熱輻射電池,它通過向周圍輻射熱量來發電。研究人員已經探索過利用它們來捕獲發動機的廢熱。“我們在想,如果我們把其中的一個裝置放在一個溫暖的地方,然後把它指向天空,”芒迪說。因為它比外層空間溫暖,這個指向夜空的熱輻射電池會發射出紅外線。“普通的太陽能電池通過吸收陽光來發電,這樣就會在整個設備上產生電壓,從而產生電流。在這些新設備中,光被髮射出來,電流和電壓向著相反的方向,但你仍然可以發電,”芒迪說。“你必須使用不同的材料,但物理原理是一樣的。” 如果你採取措施阻擋陽光直射或將其指向遠離太陽的方向,該設備在白天也能工作。由於這種新型太陽能電池有可能全天候工作,所以它是一種有趣的選擇,可以在晝夜循環中平衡電網。

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