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新型“太阳能”电池即使在夜间也能发电

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传统的太阳能技术通过吸收阳光来降低电压。 奇怪的是,一些材料能够向相反的方向移动,通过向寒冷的夜空辐射热量来产生能量。 来自澳大利亚的一组工程师在行动中证明了这一理论,他们使用夜视镜中常用的技术来发电。

到目前为止,该原型机只产生少量电力,不太可能成为有竞争力的可再生能源,但结合现有的光伏技术,它可以利用太阳能电池提供的少量能量在长时间高温后降温上班的一天。

有了新型“太阳能”电池,我们即使在晚上也能发电

新南威尔士大学的物理学家 Phoebe Pearce 说:“光电,将阳光直接转化为电能,是人类开发的将太阳能转化为电能的人工过程。” “从这个意义上说,热辐射过程是类似的:我们将红外线范围内流动的能量从温暖的地球转移到寒冷的宇宙。” 通过迫使任何材料中的原子随热振荡,您可以使它们的电子以红外光的形式产生低能电磁辐射脉动。 不管这个电子闪烁体多么微弱,它仍然能够启动缓慢的电流。 为此所需要的只是一个称为二极管的单向电子交通灯。 二极管由正确的元素组合制成,可以移动电子,同时将热量缓慢释放到较冷的环境中。

在这种情况下,二极管由碲化汞镉制成(汞镉碲 (MCT))。 MCT 已经用于检测红外线的设备,其吸收中红外线和远红外线并将其转化为电流的能力已得到充分研究。 尚不完全清楚的是如何将这种特殊技巧有效地用作实际电源。

当加热到约 20°C 时,其中一个测试的 MCT 光伏探测器产生的功率密度为每平方米 2,26 毫升。 当然,这还不足以煮一壶水来喝早晨的咖啡。 对于这项小任务,您可能需要足够的 MCT 面板来覆盖几个城市街区。 但这并不是真正的重点,因为现在谈论真正的结果还为时过早,而且该技术有可能在未来进一步发展。

有了新型“太阳能”电池,我们即使在晚上也能发电

“目前,热辐射二极管的演示功率非常低。 挑战之一是实际检测到它,”首席研究员 Ned Ekins-Dowkes 说。 但理论上说,这项技术最终可以产生大约 1/10 的太阳能电池能量。 有了这种效率,将 MCT 二极管编织到典型的 PV 网络中可能是值得的,这样它们就可以在太阳落山后很长时间内为电池充电。

需要明确的是,使用冷却行星作为低能辐射源的想法让工程师们感兴趣了一段时间。 不同的方法显示出不同的结果,所有方法都有自己的成本和收益。 然而,通过测试每种材料的极限并微调它们吸收更多红外线的能力,我们可以开发出一套技术,能够从几乎任何类型的废热中榨取每一滴能量。

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