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什么是反太阳能板?

时间:2022-04-06 18:16:31 来源:

太阳能电池板因其在理论上产生无限能量的能​​力而被誉为当今时代最重要的能源技术之一。但是,太阳能电池板仅在白天工作,即使有足够的阳光可以转化为电能,也才可以工作。好了,现在有了一种新型的面板,它可以很好地解决该问题。

这项新技术被称为“反太阳能板”,它不吸收阳光中的热量转化为电能。取而代之的是,这些面板捕获了地球在夜间冷却并轮流散发到大气中的热量。然后,这些辐射的热量用于通过热电发电机发电。

热电发电机通过使用称为塞贝克效应的现象将热量转换为电能来工作:两种不同导体或半导体中的温度差会导致其电压差,从而产生电势。斯坦福大学的一组科学家利用这种现象在屋顶概念验证中每平方米反太阳能板产生2.2瓦的电能。

现在,从一平方米的面板上发出2.2瓦的声音听起来可能并不多,但必须注意的是,严格来讲,这种电力是在没有外部能源或电池的情况下产生的。根据开发出概念验证的科学家说,反太阳能面板可以在夜间以较低的成本为城市照明。

但是,这不是第一个反太阳能项目。今年早些时候,媒体报道了加利福尼亚大学戴维斯分校的一位研究人员的工作,该研究人员利用相同的辐射冷却过程,开发了捕获地球热量并将其辐射到天空的细胞,使人体通过发射红外线而损失热量。辐射。

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普通的太阳能电池通过吸收阳光来发电,这会导致设备两端出现电压并使电流流动。在这些新设备中,光会被发射,电流和电压会朝相反的方向移动,但仍然会产生电能。研究人员杰里米·蒙迪(Jeremy Munday)在二月份的一份声明中说。“您必须使用不同的材料,但是物理原理是相同的。”甚至更好的是,根据Munday的说法,只要将这些面板指向远离太阳的地方,它们也可以在白天使用。换句话说,反太阳能电池板理论上可以全天候工作,这将消除太阳能电池板的最大缺点之一:它们依赖于日光的可用性。

现在,斯坦福大学的科学家们夸口说,他们的防太阳能板比具有辐射冷却功能的老式实验要有效得多,该技术能够产生多达120倍的能量。然而,Munday报道说,他的面板每平方米可以产生50瓦特。

他们在论文中写道:“这一结果大大高于先前报道的结果,并指出了夜间收集电能的潜在适用性。”他们还指出,热电发电机只占整个设备的一小部分,这意味着它可以轻松扩展。

对于有很多阳光的地方,防太阳板可能是一个好主意,因为即使没有阳光,面板中也可以吸收大气中的周围热量,并以红外线的形式辐射出去,然后再由太阳能板利用。发电机。但是,就目前而言,这基本上都是理论上的。

斯坦福大学的研究人员说:“我们正在努力开发高性能,可持续的照明设备,使每个人,包括发展中国家和农村地区的人,都能获得可靠,可持续的低成本照明能源。”

如果反太阳能技术的希望得以实现,它将为基于电池的储能提供一种途径,尽管成本在下降,但仍然是可靠的可再生能源的昂贵方面。但是,似乎反太阳能电池的应用相对有限,因为两项研究都将其作为照明用电。

确实,这项新技术的潜力似乎是有限的:即使Munday的电池板也只能产生普通太阳能电池板发电量的四分之一,而且他指出,这些太阳能电池板是数十年来研发的结果,太阳能技术是新兴的。

但是,如果进展顺利,则可能会促进能源的可再生发展:可以在工业场所安装反太阳能板,并利用工业过程产生的废热运行,产生清洁能源,并为碳中和大肆宣传做出贡献。工业活动。或者可以将它们简单地安装在屋顶上,就像常规的太阳能电池板一样,但能够24/7发电。

也许它也可以与像这样的冷却系统结合使用,该系统使用辐射冷却来冷却建筑物而无需外部能源,并且无需将设备中收集的热量传递到太空中,而是利用其通过反太阳能电池发电。


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