能在夜間發(fā)電的太陽能板

    盡管太陽能電池板技術(shù)非常有益，但它們卻無法在夜間發(fā)電。 現(xiàn)在，或許可以制造出全天候運行的太陽能電池板。最新研究表明，最理想條件下，特殊設(shè)計的光伏電池在夜間可以實現(xiàn)白天四分之一的產(chǎn)能。

為了實現(xiàn)這一目標，我們需要合并熱輻射電池——因輻射冷卻產(chǎn)生能量的設(shè)備，其中電池發(fā)出紅外線或熱輻射，同時產(chǎn)生少許能量。

熱輻射電池正在制造業(yè)中接受檢驗，在這些領(lǐng)域中，它們被用于轉(zhuǎn)換廢熱，如發(fā)動機產(chǎn)生的高溫。

對于夜間太陽能電池板，將電池指向寒冷的夜空是一種利用其特性發(fā)電的方法。

加州大學(xué)戴維斯分校的電氣和計算機工程師Jeremy Munday說：“我們正在考慮，如果我們將其中設(shè)備安置在溫暖的地方并對準天空，然后會怎樣？ ”

為了使紅外輻射達到效果，我們需要使用與常規(guī)太陽能電池板不同的材料，這些材料通常會集中在可見光上(盡管研究人員還嘗試了可以同時捕獲兩者的單元)。

下一步是弄清楚哪種材料和電子產(chǎn)品可以拼裝成有效的面板，能夠?qū)⒁箍蘸涂臻g用作散熱器——用數(shù)學(xué)模型指導(dǎo)設(shè)計。

Munday說：“常規(guī)的太陽能電池通過吸收陽光發(fā)電，這會導(dǎo)致設(shè)備兩端出現(xiàn)電壓，進而制造出電流。 在新電池中，取而代之的是發(fā)出光子，電流和電壓沿相反的方向運行，但仍可發(fā)電。不同的材料，但物理原理相同。 ”

根據(jù)研究人員的計算，在理想條件下，太陽能發(fā)電場每平方米可輸出50瓦的功率——在開放、干旱的環(huán)境里，許多太陽能發(fā)電場總體上可提高約12％的效率。

去年，斯坦福大學(xué)的研究人員也制造了一臺原型系統(tǒng)，利用夜空和地球之間的熱失衡從紅外輻射中產(chǎn)生電能。

盡管距離實際應(yīng)用還有很長的路要走，但一旦實用化(目前Munday和他的同事們只開發(fā)出原型)，這可能是一種相對便宜且清潔的能源，可以使太陽能電池24小時運轉(zhuǎn)。

研究人員在論文中總結(jié)道：“深空空間提供了一個有趣的低溫散熱器般的環(huán)境，我們有機會通過巧妙利用輻射學(xué)、光學(xué)和材料科學(xué)發(fā)掘出其中蘊藏的能源潛力。 ”