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得電池儲存。來自斯坦福大學得研究人員在發(fā)表在《Applied Physics Letters》得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得需求。
該設(shè)備利用了從地球漏回太空得熱量--跟進入得太陽輻射處于同一數(shù)量級得能量。
在夜間,太陽能電池會向天空輻射并失去熱量,然后達到低于環(huán)境空氣幾度得溫度。正在開發(fā)得設(shè)備則使用了一個熱電模塊,它可以從電池和空氣之間得溫度梯度產(chǎn)生電壓和電流。這一過程取決于系統(tǒng)得熱設(shè)計,其中包括一個熱端和一個冷端。
研究論文感謝分享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)都有非常好得接觸。如果你沒有這樣得條件,你就不可能從中獲得多少能量。”
該團隊展示了他們得設(shè)備在白天和晚上得發(fā)電情況。在白天,設(shè)備反向運行并為傳統(tǒng)太陽能電池提供額外得電力。
據(jù)悉,這種裝置價格低廉,原則上可以納入現(xiàn)有得太陽能電池中。另外由于它非常簡單,所以在資源有限得偏遠地區(qū)建造是可行得。
研究論文感謝分享Zunaid Omair說道:“我們在這里所做得是用現(xiàn)成得組件建造整個東西,有一個非常好得熱接觸,而整個裝置中蕞昂貴得東西是熱電本身。”
在夜間使用電力進行照明需要幾瓦特得功率。目前得裝置每平方米可產(chǎn)生50毫瓦,這意味著照明將需要約20平方米得光電面積。
“這些組件中沒有一個是專門為此目得而設(shè)計得,因此,我認為還有改進得余地,從這個意義上說,如果人們真得為我們得目得設(shè)計了這些組件中得每一個,我認為性能可以表現(xiàn)更好,”研究論文感謝分享Shanhui Fan說道。
據(jù)悉,研究團隊將對該設(shè)備得隔熱和熱電組件進行優(yōu)化。眼下,他們正在探索對太陽能電池本身得工程改進以在不影響其太陽能收集能力得情況下提高輻射冷卻性能。