如果太阳能电池在晚上工作呢?加州大学戴维斯分校(university of California, Davis)电子和计算机工程教授杰里米·芒迪(Jeremy Munday)说，这不是开玩笑。事实上，根据蒙迪和研究生特里斯坦·德佩(Tristan Deppe)撰写的一篇概念论文，在理想的条件下，特别设计的光伏电池在晚上每平方米可以产生高达50瓦的电量，大约是白天常规太阳能电池板的四分之一。封面故事发表在ACS光子学杂志的2020年1月号上。
蒙迪最近从马里兰大学加入了加州大学戴维斯分校，他正在开发这种夜间太阳能电池的原型，这种电池可以产生少量的电能。研究人员希望提高设备的功率输出和效率。
太阳能电池发电蒙迪说，这个过程类似于普通的太阳能电池，但恰恰相反。比周围热的物体以红外线的形式辐射热量。传统的太阳能电池比太阳温度低，因此吸收阳光。
太空很冷，所以如果你有一个温暖的物体，把它指向天空，它就会向它辐射热量。几个世纪以来，这一原理一直用于夜间制冷。蒙迪说，在过去的五年里，人们对那些可以在白天过滤阳光或散发热量的设备产生了浓厚的兴趣。
电是通过冷却产生的
还有一种叫做热电池的设备，它通过向周围环境辐射热量来发电。研究人员已经探索过利用它们来捕获发动机的废热。
(a)光伏(PV)和(b)热辐射(TR)电池的能带图和电流-电压曲线。在光伏电池的情况下，太阳辐射产生的多余电子和空穴分别会流向n型和p型半导体上的触点，在负载中产生负电用于发电。相比之下，在TR电池中，来自非辐射过程的电子以相反的方向流向孔，因此正电流将流过负载并产生电流。
“我们在想，如果我们把这些设备中的一个放在一个温暖的地方，指向天空会怎么样?”蒙迪说。
这种发射热量的电池指向夜空，发射出红外线，因为它们比外层空间更热。
“传统的太阳发电能电池通过吸收阳光来发电，这就导致了设备两端的电压和电流通过。在这些新装置中，光被发射出来，电流和电压向着相反的方向，但仍然产生能量。必须使用不同的材料，但物理原理是一样的。”
该设备也可以在白天工作，如果采取措施阻止或阻挡阳光直射。
由于新的太阳能电池可能是24/7运行，平衡电网在一个昼夜循环是一个有趣的选择。
上一篇：教育部太阳能发电与制冷工程研究中心评为优秀 下一篇：一种太阳能为武汉防疫提供精神能源的特殊方式