在科技的發(fā)展道路上，離不開能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用。如果人類想要在所謂的“人類世界”中生存下去，我們就必須擺脫化石燃料和其他不可持續(xù)的方法，擴(kuò)大我們在地球的存活方式。在人類近幾十年，大量的研究和開發(fā)正轉(zhuǎn)向“可再生能源”。“在正在開發(fā)的許多方法中，最大的有望繼承者一直是太陽能。
不幸的是，太陽能有很多缺點，比如它只能在白天使用，還有良好的天氣條件。然而，來自電子與應(yīng)用物理研究所(IREAP)的研究人員進(jìn)行的一項新研究表明，一種特殊的光伏電池可以在夜間發(fā)電。這些“反太陽能”電池可以徹底改變可再生能源，使其更加高效。
這項研究由特里斯坦·德佩(Tristan Deppe)領(lǐng)導(dǎo)，他是加州大學(xué)戴維斯分校(University of California Davis)的研究生助理，專門從事可持續(xù)能源收集。加州大學(xué)戴維斯分校(University of California Davis)電子與計算機(jī)工程系教授杰里米·芒迪(Jeremy Munday)最近加入了IREAP。這項研究已經(jīng)提出立刻引起了軒然大波，毫無疑問，如果該項研究可以普及，將大大改變?nèi)祟惖默F(xiàn)狀!
那么這種新型電池和太陽能電池有什么不同呢?
本質(zhì)上，這種新型光伏電池的工作原理與普通太陽能電池完全相同，只是方向相反。在傳統(tǒng)的太陽能電池中，是通過一層基片(通常是硅)利用溫差吸收來自太陽的光并將其轉(zhuǎn)化為電荷。基本上，由于太陽能電池比它暴露在陽光下的溫度要低，因此它可以吸收太陽能來發(fā)電。
同樣，溫度高于周圍環(huán)境的物體會自然地向外散發(fā)熱量。幾個世紀(jì)以來，人類一直利用這一現(xiàn)象，比如在夜間將物體指向天空，以保持其溫度穩(wěn)定。說到這里，大部分人應(yīng)該知道其中原理了，為了發(fā)電而這樣做的裝置就被稱為熱輻射電池。
Munday教授說，在過去的五年里，人們對這些設(shè)備產(chǎn)生了濃厚的興趣，尤其是那些可以在白天過濾陽光或遠(yuǎn)離太陽的設(shè)備。多年來，科學(xué)家們一直在研究這一概念的各種應(yīng)用(如捕捉發(fā)動機(jī)廢熱)。
在他們的研究中，Munday教授和Deppe考慮了如何將這種設(shè)備也用作可再生能源。Munday教授最近在加州大學(xué)戴維斯分校的新聞發(fā)布會上解釋說，這個指向夜空的熱輻射細(xì)胞會發(fā)射紅外線，因為它比外太空更熱。
因此科學(xué)家表示，如果我們把這些設(shè)備中的一個放在一個溫暖的地方，并把它指向天空，因為一個普通的太陽能電池通過吸收陽光來發(fā)電，這會導(dǎo)致設(shè)備上出現(xiàn)電壓差，并使電流流動。在這些新設(shè)備中，光會發(fā)射出來，電流和電壓向著相反的方向，這樣就可以發(fā)電。當(dāng)然，你必須使用不同的材料，但物理原理是一樣的。
如果采取措施阻擋陽光直射或使電池遠(yuǎn)離陽光，同樣的裝置也能工作。因此，除了可以與傳統(tǒng)的光伏電池同時工作外，反太陽能電池還可以隨時發(fā)電。因此，這項技術(shù)可以通過在晝夜循環(huán)中平衡太陽能電網(wǎng)來克服太陽能的最大缺點之一。
也許我們根本就不需要等待天基太陽能電池陣列提供全天候的太陽能!如果某一天人們能高效利用太陽能，相信能解決很大的能源問題，畢竟太陽能是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的，能保證人類的永續(xù)發(fā)展，需要我們科研人員更加努力。
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