「夜間太陽能板」能夠產生足夠的能量為手機充電。但它們是如何運作的呢?

專門設計的電池板可以在太陽下山後發電,幫助解決當前的太陽能問題。

這些面板是在 2020 年發現的,當時科學家們美國加州大學戴維斯分校,成為主流。

該解決方案由 Jeremy Munday 教授創建,並創造了“反太陽能電池”,使我們能夠從夜空中獲取電力。今年進行的研究證實,這些夜間太陽能板產生的能量足以為手機充電。

最初的研究是在史丹佛大學進行的,該大學的一個研究小組在其中一個特殊的太陽能板上添加了一個熱電發電機(一種利用溫差產生電流的裝置)。

它們的工作原理是在晴朗的夜晚利用從太陽能電池板表面輻射到太空的熱量或紅外光。

「太陽能電池板被證明是一種非常高效的散熱器,」首席科學家範山輝說。 “因此,在晚上,太陽能電池板實際上可以達到低於環境空氣溫度的溫度,這是一個相當不尋常的電力收集機會。”

傳統的太陽能電池板或光伏電池受到季節變化的影響並且在夜間無法工作。從多雲天氣到日照時間縮短,阻止他們為世界許多地區的人們提供可行的可再生能源的不僅僅是黃昏。

夜間太陽能電池的工作原理基本上與日間太陽能電池相同,但方向相反。每天晚上,熱量都會以紅外線輻射的形式逸出地球,以保持地球的恆溫。

在一個陳述蒙迪去年在加州大學戴維斯分校的網站上發布了一篇文章,解釋說:“在這些新設備中,光會發出,電流和電壓的方向相反,但仍然可以發電。”研究結果發表在研究論文

這些夜間設備每平方公尺能夠產生高達 50 瓦的功率,是傳統電池板白天產生的功率的四分之一。如果白天光線被遮擋或遠離太陽,它們也可以工作。

一些研究甚至表明它們可以用來利用機械產生的廢熱。 「你必須使用不同的材料,但物理原理是相同的,」蒙迪解釋道。

夜間太陽能電池板的想法來自我們每天都會做的一個簡單實踐

數百年來,人們一直在使用類似的技術來實現夜間降溫,這絕不是一個新想法。當您在炎熱的一天後打開門窗來降溫房子時,您正在使用相同的理論。本質上,這種形式的被動冷卻利用夜空作為一個巨大的散熱器,一旦天黑,就會將熱量從地球上帶走。

Fan 補充道:“這種方法的優點在於,您在夜間基本上擁有直接電源,不需要任何電池存儲。”

2021年在史丹佛大學的一個計畫中,科學家們同樣嘗試利用晝夜溫差來發電。

他們設法證明該技術確實有效,但在效率和性能方面還有很長的路要走。這些反向太陽能電池板可能只是原型,但類似的想法可以全天候運行,為天氣條件多變和光照水平較低的地方提供能源。

夜間太陽能電池有潛力在離網地點執行某些低功耗任務,但它們不太可能取代現有的能源基礎設施。然而,範和他的團隊表示,可以改進設置以產生更多電力。