太陽能電池板是以太陽光直接發(fā)電的光電半導體薄片，只要滿足一定的光照即可將光能轉(zhuǎn)化為熱能。近日，斯坦福大學科學家們研發(fā)出一種新技術(shù)，該技術(shù)可使太陽能電池板在黑夜中產(chǎn)生電能。

根據(jù)發(fā)表在《應用物理快報》上的論文介紹，它就像一個經(jīng)典的太陽能電池板，在白天將陽光轉(zhuǎn)化為電能。到了晚上，嵌入式熱電發(fā)電機 （TEG） 則會“從光伏電池與周圍環(huán)境之間的溫差中獲取電能” 。

眾所周知，光子通過與物質(zhì)的分子碰撞后將動能轉(zhuǎn)移到分子上，分子動能升高開始發(fā)熱，因此除絕對零度外任何物體都會放射出紅外線，紅外線唯一能感覺存在的就是它的熱效應，但這個過程絕不是單向的。

太陽輻射在白天將地球加熱，晚上被作為紅外光釋放出來，科學家們研發(fā)了一種紅外夜視鏡相同材料建造的熱輻射二極管，通過接收熱源輻射到較冷區(qū)域的熱能能量轉(zhuǎn)化為電能。

將功率轉(zhuǎn)換器從冷端換到熱端制作太陽能板，研究人員表示這是全世界首次實現(xiàn)這種技術(shù)，雖然在夜間只能產(chǎn)生約1/10的太陽能電池板的電量，但只要不斷改進，未來或許可以創(chuàng)造出只依靠人體或動物散發(fā)的熱量便可運行的設(shè)備。

領(lǐng)導這項研究的斯坦福大學電氣工程師Shanhui Fan表示，他們?yōu)楣夥姵馗缴狭艘环N稱為熱電模塊的絕緣材料。這種材料就像一個水電站大壩，吸收熱流并從中產(chǎn)生能量。

該技術(shù)通過將白天的熱量捕獲到散熱器中來發(fā)揮作用。然后，當這種能量自然地輻射回太空時，其中一些能量可以被TEG和一種可以捕獲熱波長的獨特材料捕獲。

盡管取得了突破性進展，但該技術(shù)仍然存在許多挑戰(zhàn)。首先，夜間產(chǎn)生的功率僅為50mW/平 ，而標準太陽能電池板約為1000W/平。其次，熱量會相對較快地冷卻下來，從而轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生的電量衰減。

不過這項技術(shù)令人興奮，可能會用于低功率應用或有可靠熱源的地方，比如點亮LED，或者為手機或傳感器充電。

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