科學(xué)家們正在努力研制一種“反太陽(yáng)能”電池，即使沒(méi)有太陽(yáng)，這種電池可以在夜間收集能量。這種技術(shù)不是像普通的太陽(yáng)能電池板那樣吸收太陽(yáng)光并將其轉(zhuǎn)化為電能，而是反向工作。

在晚上，當(dāng)太陽(yáng)能電池板沒(méi)有吸收到的熱量時(shí)，仍然有我們可以利用的輸出熱量。通過(guò)將一塊暖氣板指向太空的冷阱，這種熱量開(kāi)始以不可見(jiàn)的紅外光向外輻射。這被稱(chēng)為輻射冷卻，如果這些散發(fā)出來(lái)的熱量能夠得到合理利用，那么它可以在夜間為我們的城市提供廉價(jià)的照明。白天儲(chǔ)存太陽(yáng)能是一個(gè)相對(duì)昂貴的提議，所以直接在夜間發(fā)電可以幫助減少這種負(fù)荷。

利用熱電發(fā)電機(jī)的熱力學(xué)模型，斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)在屋頂上找到了一個(gè)概念證明，理論上可以在不需要電池或外部能源的情況下每平方米產(chǎn)生2.2瓦特的電能。雖然其他人也嘗試過(guò)類(lèi)似的夜間電池，但這種特殊的設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生120倍的能量。事實(shí)上，它幾乎與卡諾熱機(jī)的性能相當(dāng)，卡諾熱機(jī)是“完美”發(fā)動(dòng)機(jī)的理論熱力學(xué)極限。

這一概念是基于現(xiàn)有的技術(shù)，它將輻射冷卻與熱電發(fā)電機(jī)相結(jié)合并加以?xún)?yōu)化——熱電發(fā)電機(jī)只占整個(gè)裝置占地面積的1%，這是一個(gè)很好的可擴(kuò)展性標(biāo)志，因?yàn)闊犭姲l(fā)電機(jī)是系統(tǒng)中最昂貴的部分。使用基于真實(shí)參數(shù)的計(jì)算機(jī)模型，作者將他們優(yōu)化后的模擬進(jìn)行了測(cè)試。這種電池被放置在屋頂上，聲稱(chēng)其電池的大小能在熱量損失和熱電轉(zhuǎn)換之間實(shí)現(xiàn)最佳平衡。

斯坦福大學(xué)的電氣工程師說(shuō)：“我們正致力于開(kāi)發(fā)高性能、可持續(xù)的照明發(fā)電，太陽(yáng)能發(fā)電為每個(gè)人提供可靠和可持續(xù)的低成本照明能源。模塊化能源還可以為各種應(yīng)用中使用的離網(wǎng)傳感器供電，并用于將汽車(chē)廢熱轉(zhuǎn)化為可用電能?！?/span>

當(dāng)然，這些實(shí)際應(yīng)用還有待實(shí)現(xiàn)。研究人員承認(rèn)，盡管他們對(duì)夜間發(fā)電的示范是了不起的，但仍不足以滿足上述許多愿望。不過(guò)，一種不依賴(lài)化石燃料燃燒來(lái)滿足我們的能源需求的技術(shù)還是值得探索的。一旦實(shí)現(xiàn)，人類(lèi)的能源將源源不絕。