据外媒报道,太阳能电池板虽然环保高效,但其主要缺点是只能在白天发电,因此人们在使用的时候需要储存多余的能源以供夜晚使用。不过现在,来自加州洛杉矶分校的工程师们开发出了一种工作原理与之几乎相反的原型设备--其在寒冷的夜空中收集能量进而为LED供电。这就是新型热电发电机,其使用聚苯乙烯盒,盒子向上一面黑色圆盘,在内部放置一块铝。利用黑色圆盘向天空散热来降温,铝块吸收夜晚空气热量升温,此时接入温差发电机就可以发电。他们利用一种被称为“辐射天空冷却”的机制制造出了温差。当它连接到一个电压升压转换器和一盏白色小LED灯时就会产生足够的能量来维持照明的状态。这一设备的工作原理是热电原理,即通过两个表面之间的温差产生电流。在这种情况下,热电装置还利用了另一种奇怪的现象,即辐射冷却。这种机制会导致面向天空的表面在将热量自然辐射到天空中时温度变得比周围的空气更低。例如,这一现象解释了为什么即使气温在零度以上,草叶上也会形成霜。对于这一装置,研究小组已经在屋顶上测试了数夜并在6个多小时内测量了它的输出功率。结果显示,其每平方米能产生25mW。虽然这算不上多,但这绝非不只是一个有趣的概念证明--证明其是可行的,而且研究人员还表示其可以很容易地扩大到0.5W/m2。而且,组装该系统的总成本不到30美元,这使得它与其他夜间离网供电的技术——例如白天储存太阳能、夜间供电的电池——相比具有竞争力。报道称,热电发电机通常含有像碲化铅和碲化铋这样的有毒物质。但研究团队说:如果包装得当,这种夜间设备应该可以安全使用20年或更长时间。一个重要原因是,与其他热电产品相比,我们在温度相对较低的环境中运行这种设备。虽然说目前新型热电发电机还在理论阶段,但是由于成本低,商业化前景得到部分专业认可,也许在不久的将来,它与太阳能电池板会形成“共生”关系。
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