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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：5822
近日，斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)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(shè)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(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)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(nèi)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(yán)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(shè)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(dāng)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(xué)的研究人員設(shè)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(shè)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(shù)的工作原理是將白天的熱量收集到散熱器中，隨后，當(dāng)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(zhuǎn)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(shè)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(shè)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(shè)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(shù)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(shù)在晚上產(chǎn)出的電能仍是較少，并且驅(qū)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用仍然需要一段距離。
不過這項技術(shù)仍然擁有較好的前途，它可以為環(huán)境傳感器網(wǎng)絡(luò)提供動力，研究人員使用該網(wǎng)絡(luò)來密切關(guān)注從天氣狀況和全球偏遠(yuǎn)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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