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            期待!“反太陽能電池板”晚上也能發電

            前沿資訊 mse_material 3670閱讀 掃描二維碼

            目前,美國有100多個城市承諾到2050年使用100%清潔可再生能源,太陽能有望幫助實現這一目標。但是,常規的光伏(PV)電池只能在白天運行。由于這類電池缺乏夜間性能,因此需要昂貴的電池及與其他能源連接(最主要是化石燃料)電網。為了繼續在全球范圍減少碳排放,有必要采用在晚上也能可持續發電的新技術。為此,來自加州大學戴維斯分校的研究人員提出了“反太陽能電池板”。相關論文以題為“Nighttime Photovoltaic Cells: Electrical Power Generation by Optically Coupling with Deep Space”發表在《ACS Photonics》。

            論文鏈接:

            https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsphotonics.9b00679

            期待!“反太陽能電池板”晚上也能發電

            由于地球上大量入射的太陽能,光伏具有巨大的潛力,太陽能技術目前已經用于各種各樣的應用,從為民用住宅供電到在國際空間站上的太陽能電池板等。但是,它們的一個很大局限性是只能在白天工作,黑暗中無法發電。

            為了在太陽下山后也能產生電能,研究人員提出了一種替代的光伏概念,該概念使用地球作為熱源,將夜空用作散熱器,從而形成了一種“夜間光伏電池”,采用熱輻射光伏技術和一種先進的輻射冷卻方法,以便在白天和整個晚上產生電能。這種新型的“太陽能”技術有效與傳統的太陽能電池板相反,新型“太陽能”技術捕獲從地球傳播到太空的能量。

            期待!“反太陽能電池板”晚上也能發電

            By Mike Wehner @MikeWehner

            在論文中,研究人員討論了熱輻射光伏的原理,將該概念應用于與深空耦合的理論極限,先進的輻射冷卻技術增強其性能的潛力,并討論了實際的極限,可擴展性和可集成性。當地球的一側陷入黑暗時,它幾乎總是變冷。熱量只是另一種能量形式,從地球表面輻射出去,在大多數情況下會散失掉。這種新型的電池板在試圖主動捕獲逃逸到太空的熱量,并利用它產生可用的能量。

            期待!“反太陽能電池板”晚上也能發電

            當然,目前這種系統可產生的電量與傳統太陽能電池無法相比,實際上它只能捕獲約25%傳統太陽能電池板一天產生的能量。盡管如此,這些可捕獲使用的“自由”能量十分有意義,如果大范圍使用的話便顯得非常重要。

            來源:材料科學與工程微信公眾號。參考文獻:

            1. https://bgr.com/2020/02/03/anti-solar-panel-night-energy/

            2. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsphotonics.9b00679

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