晚上工作的反太陽(yáng)能電池

在科技的發(fā)展道路上，離不開能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽(yáng)能的使用。如果人類想要在所謂的“人類世界”中生存下去，我們就必須擺脫化石燃料和其他不可持續(xù)的方法，擴(kuò)大我們?cè)诘厍虻拇婊罘绞?。在人類近幾十年，大量的研究和開發(fā)正轉(zhuǎn)向“可再生能源”。“在正在開發(fā)的許多方法中，最大的有望繼承者一直是太陽(yáng)能。

不幸的是，太陽(yáng)能有很多缺點(diǎn)，比如它只能在白天使用，還有良好的天氣條件。然而，來(lái)自電子與應(yīng)用物理研究所(IREAP)的研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，一種特殊的光伏電池可以在夜間發(fā)電。這些“反太陽(yáng)能”電池可以徹底改變可再生能源，使其更加高效。

這項(xiàng)研究由特里斯坦·德佩(Tristan Deppe)領(lǐng)導(dǎo)，他是加州大學(xué)戴維斯分校(University of California Davis)的研究生助理，專門從事可持續(xù)能源收集。加州大學(xué)戴維斯分校(University of California Davis)電子與計(jì)算機(jī)工程系教授杰里米·芒迪(Jeremy Munday)最近加入了IREAP。這項(xiàng)研究已經(jīng)提出立刻引起了軒然大波，毫無(wú)疑問(wèn)，如果該項(xiàng)研究可以普及，將大大改變?nèi)祟惖默F(xiàn)狀!

那么這種新型電池和太陽(yáng)能電池有什么不同呢?

本質(zhì)上，這種新型光伏電池的工作原理與普通太陽(yáng)能電池完全相同，只是方向相反。在傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池中，是通過(guò)一層基片(通常是硅)利用溫差吸收來(lái)自太陽(yáng)的光并將其轉(zhuǎn)化為電荷。基本上，由于太陽(yáng)能電池比它暴露在陽(yáng)光下的溫度要低，因此它可以吸收太陽(yáng)能來(lái)發(fā)電。

同樣，溫度高于周圍環(huán)境的物體會(huì)自然地向外散發(fā)熱量。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人類一直利用這一現(xiàn)象，比如在夜間將物體指向天空，以保持其溫度穩(wěn)定。說(shuō)到這里，大部分人應(yīng)該知道其中原理了，為了發(fā)電而這樣做的裝置就被稱為熱輻射電池。

Munday教授說(shuō)，在過(guò)去的五年里，人們對(duì)這些設(shè)備產(chǎn)生了濃厚的興趣，尤其是那些可以在白天過(guò)濾陽(yáng)光或遠(yuǎn)離太陽(yáng)的設(shè)備。多年來(lái)，科學(xué)家們一直在研究這一概念的各種應(yīng)用(如捕捉發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱)。

在他們的研究中，Munday教授和Deppe考慮了如何將這種設(shè)備也用作可再生能源。Munday教授最近在加州大學(xué)戴維斯分校的新聞發(fā)布會(huì)上解釋說(shuō)，這個(gè)指向夜空的熱輻射細(xì)胞會(huì)發(fā)射紅外線，因?yàn)樗韧馓崭鼰帷?/p>

因此科學(xué)家表示，如果我們把這些設(shè)備中的一個(gè)放在一個(gè)溫暖的地方，并把它指向天空，因?yàn)橐粋€(gè)普通的太陽(yáng)能電池通過(guò)吸收陽(yáng)光來(lái)發(fā)電，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備上出現(xiàn)電壓差，并使電流流動(dòng)。在這些新設(shè)備中，光會(huì)發(fā)射出來(lái)，電流和電壓向著相反的方向，這樣就可以發(fā)電。當(dāng)然，你必須使用不同的材料，但物理原理是一樣的。

如果采取措施阻擋陽(yáng)光直射或使電池遠(yuǎn)離陽(yáng)光，同樣的裝置也能工作。因此，除了可以與傳統(tǒng)的光伏電池同時(shí)工作外，反太陽(yáng)能電池還可以隨時(shí)發(fā)電。因此，這項(xiàng)技術(shù)可以通過(guò)在晝夜循環(huán)中平衡太陽(yáng)能電網(wǎng)來(lái)克服太陽(yáng)能的最大缺點(diǎn)之一。

也許我們根本就不需要等待天基太陽(yáng)能電池陣列提供全天候的太陽(yáng)能!如果某一天人們能高效利用太陽(yáng)能，相信能解決很大的能源問(wèn)題，畢竟太陽(yáng)能是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的，能保證人類的永續(xù)發(fā)展，需要我們科研人員更加努力。