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在黑夜里也能發(fā)電的太陽能電池板？新型太陽能電池板問世
2022年04月19日 14:24:01
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：5906
近日，斯坦福大學的研究人員設計出了一種能夠在夜間發(fā)電的太陽能電池板，有望解決太陽能的光伏發(fā)電設備無法在夜間發(fā)電的問題。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】太陽能電池板是一種通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置。光伏發(fā)電屬于新能源中的一種，近幾年來，新能源的發(fā)展在我國成為了一項非常重要的內容。但是，太陽能光伏發(fā)電的能源直接來源于太陽光的照射，而地球表面上的太陽照射受氣候的影響很大，長期的雨雪天、陰天、霧天甚至云層的變化都會嚴重影響系統(tǒng)的發(fā)電狀態(tài)。
不僅如此，因為其利用的能量都來自于太陽光，而在夜晚是不會有太陽光照射的，所以這就使得太陽能和光伏發(fā)電設備的發(fā)電能力在時間分配上極不均衡，但是夜晚的用電量也是相當大的，這也是限制太陽能光伏發(fā)電的一大障礙。
近日，斯坦福大學的研究人員設計出了一種能夠在夜間發(fā)電的太陽能電池板，有望解決太陽能的光伏發(fā)電設備無法在夜間發(fā)電的問題。研究人員們將光伏電池與一種被稱為熱電模塊的絕緣材料連接起來，這種材料就像一個水力發(fā)電大壩，能夠吸收熱流并從中產(chǎn)生能量。該項技術的工作原理是將白天的熱量收集到散熱器中，隨后，當能量自然輻射回太空時，其中一些可以被嵌入式熱電發(fā)電機和一種可以捕獲熱波長的獨特材料捕獲。
該材料就像一塊經(jīng)典的太陽能電池板，在白天將陽光轉化為電能，晚上，嵌入式熱電發(fā)電機從光伏電池與周圍環(huán)境之間的溫差中汲取電能。經(jīng)研究顯示，在晴朗的夜晚，研究院在斯坦福屋頂測試的設備每平方米太陽能電池板產(chǎn)生大約50毫瓦。
這種發(fā)電設備十分適合安裝在溫差較大的地區(qū)，例如我國西北地區(qū)以及青藏高原上，白天陽光直射時光能很足，到了晚上空氣溫度又很低，地域環(huán)境很利于這種發(fā)電設備發(fā)揮效能。我國是世界第一大太陽能面板生產(chǎn)國和太陽能發(fā)電量第一大國，所以這種技術或許對我國的太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。
盡管該項技術在晚上產(chǎn)出的電能仍是較少，并且驅動一盞100瓦的燈泡就需要數(shù)十平方米面積的太陽能發(fā)電板，所以基本還是很難有效利用的狀態(tài)，而標準太陽能電池板約為白天理想狀態(tài)的發(fā)電，功率大約為每平方米1000瓦，而且晚上的時候光伏發(fā)電存儲的熱量冷卻的也比較快，距離實際應用仍然需要一段距離。
不過這項技術仍然擁有較好的前途，它可以為環(huán)境傳感器網(wǎng)絡提供動力，研究人員使用該網(wǎng)絡來密切關注從天氣狀況和全球偏遠角落的入侵物種的一切情況。同樣，在夜間產(chǎn)生少量電力的太陽能電池板可以減少對電池的需求，以及電池所需的維護和更換成本。
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