在夜间工作的太阳能电池板产生足够的电力来为手机充电

太阳能电池板比夜间空气更冷，创造一个能被利用来产生电的温差

新科学家By Alex Wilkins

5 April 2022

TECHNOLOGY 

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一个夜间太阳能发电厂。Shutterstock / Koucyk

改装的在夜间工作的太阳能电池板产生足够的电力来为手机充电或运行LED灯，绕过在离网位置需要在电池中储能。

简单来说，当太阳朝向一个相对凉的太阳能电池板辐射能量时太阳能电力被产生。该面板由所谓的太阳能电池组成，由半导电材料（通常是硅）层制成。当光然而，在夜间，太阳能电池板将热辐射到外太空，这有一个约为3开尔文（-270.15°C）的温度，因为热在更低温度的方向中传播。这使得太阳能电池板比夜间空气更凉，一个能被利用来产生电的温差。

为此，加州斯坦福大学的范珊辉（Shanhui Fan）和他的同事通过添加一个一种从温差产生电流的装置热电发生器改装了现成的太阳能电池。

范说，"太阳能电池板原来是一种非常高效的散热器，因此在晚上太阳能电池板能实际上达到一个低于环境空气温度的温度，这是一个相当不寻常的电力收集机会"。

当指向一个晴朗的夜空时，改装的太阳能电池产生了一个每平方米50毫瓦的功率输出。这只是白天一个常规太阳能电池功率输出的0.04%。但每平方米50毫瓦将使低功耗设备如一个手机充电器或一个低瓦数LED灯能够正常工作。

范说，关于这种方法的好处是你基本上在晚上有一个不需要任何电池存储的直接电源"。电池能是既昂贵又脾气的。它们还需要大量的能量来制造，如果处理不当能贡献到水和空气污染。

英国利物浦大学的肯杜楼思说，虽然夜间太阳能电池在离网位置可用于某些低功耗任务，但它们目前的性能意味着它们不太可能取代现有的能源基础设施。"因此大规模发电的潜力非常低"。

范和他的团队说这种设置可以被改进设置来产生更多功率，并且有朝一日将该系统扩展到商业产品没有乃在的困难。

期刊参考: Applied Physics Letters, DOI: 10.1063/5.0085205

https://www.newscientist.com/article/2314957-solar-panels-that-work-at-night-produce-enough-power-to-charge-a-phone/