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研究人員開發(fā)出一種在太陽落山后仍能長期工作的太陽能電池
日期:2022-04-07   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
世界上約有7.5億人在夜間無法獲得電力。雖然太陽能電池可以在白天提供電力,但為以后使用保存能量則需要大量的電池儲存。來自斯坦福大學(xué)的研究人員在發(fā)表在《Applied Physics Letters》的文章中提到了一種光伏電池,它可以白天和晚上都從環(huán)境中獲取能量并完全避免了對電池的需求。

該設(shè)備利用了從地球漏回太空的熱量–跟進(jìn)入的太陽輻射處于同一數(shù)量級的能量。

在夜間,太陽能電池會向天空輻射并失去熱量,然后達(dá)到低于環(huán)境空氣幾度的溫度。正在開發(fā)的設(shè)備則使用了一個(gè)熱電模塊,它可以從電池和空氣之間的溫度梯度產(chǎn)生電壓和電流。這一過程取決于系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì),其中包括一個(gè)熱端和一個(gè)冷端。

研究論文作者Sid Assawaworrarit說道:“你希望熱電組件跟冷側(cè)(即太陽能電池)和熱側(cè)(即環(huán)境)都有非常好的接觸。如果你沒有這樣的條件,你就不可能從中獲得多少能量。”

該團(tuán)隊(duì)展示了他們的設(shè)備在白天和晚上的發(fā)電情況。在白天,設(shè)備反向運(yùn)行并為傳統(tǒng)太陽能電池提供額外的電力。

據(jù)悉,這種裝置價(jià)格低廉,原則上可以納入現(xiàn)有的太陽能電池中。另外由于它非常簡單,所以在資源有限的偏遠(yuǎn)地區(qū)建造是可行的。

研究論文作者Zunaid Omair說道:“我們在這里所做的是用現(xiàn)成的組件建造整個(gè)東西,有一個(gè)非常好的熱接觸,而整個(gè)裝置中最昂貴的東西是熱電本身。”

在夜間使用電力進(jìn)行照明需要幾瓦特的功率。目前的裝置每平方米可產(chǎn)生50毫瓦,這意味著照明將需要約20平方米的光電面積。

“這些組件中沒有一個(gè)是專門為此目的而設(shè)計(jì)的,因此,我認(rèn)為還有改進(jìn)的余地,從這個(gè)意義上說,如果人們真的為我們的目的設(shè)計(jì)了這些組件中的每一個(gè),我認(rèn)為性能可以表現(xiàn)更好,”研究論文作者Shanhui Fan說道。

據(jù)悉,研究團(tuán)隊(duì)將對該設(shè)備的隔熱和熱電組件進(jìn)行優(yōu)化。眼下,他們正在探索對太陽能電池本身的工程改進(jìn)以在不影響其太陽能收集能力的情況下提高輻射冷卻性能。

原標(biāo)題:研究人員開發(fā)出一種在太陽落山后仍能長期工作的太陽能電池
 
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來源:cnBeta
 
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