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斯坦福学者让太阳能电池正在夜间发电功率可达 50 毫瓦 平方米发布日期:2022-09-25 02:33:59    

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  通过诈欺太阳能电池板和边缘空间之间的温差,工程师们仍然成立出了可能正在夜间发电的太阳能电池。与日间太阳能电池每平方米发电 100 至 200 瓦比拟,夜间功率可能到达 50 毫瓦 / 每平方米。

  论文作家之一、斯坦福大学电气工程教育 Shanhui Fan 显露,「对付 LED 灯、手机充电或者为幼型传感器充电等低功率密度利用来说,夜间发电的太阳能电池正在经济上很兴趣。」

  Fan 及其同事诈欺了辐射冷却的观点,正在这种地步下,资料正在罗致了一全日的太阳能之后将热量辐射到天空中。其他人之前仍然诈欺这种地步来成立冷却涂料和节能空调。而且,因为这种地步的影响,朝向天空的准则太阳能电池正在夜间的温度低于边缘气氛的温度,这会导致热量从边缘气氛流向太阳能电池。Fan 等恰是诈欺这种热活动来发电。

  为此,商量者将一块光伏电池(PV)与商用热电发电机(TEG)模块集成正在一同,将温差转换为电能。个中,TEG 位于太阳能电池下方,它们之间的铝镀片资料将热量从太阳能电池传导至 TEG。TEG 的另一侧通过一个散热器连合到边缘气氛。下图 1 为夜间诈欺光伏电池的辐射冷却发电流程。

  2021 年 10 月,商量团队正在斯坦福大学的一处屋顶上对 TEG 集成的太阳能电池原型机实行了为期三天的测试。结果涌现,夜间发电到达了 50 毫瓦 / 每平方米。他们揣测正在更热更干燥的天色中,好像的装备可能到达 100 毫瓦 / 每平方米。

  Fan 显露改日又有很大的改革空间,终于他们利用的古板太阳能电池不是为辐射冷却而打算的。它发射波长 10 微米控造的中红表边界内的热波。通过安排发射波长,太阳能电池可能正在夜间变得更冷,从而填充温差以及 TEG 发作的功率。

  他显露,「规定上可能打算太阳能电池的热发射特征,以正在不影响太阳能功能的境况下优化它的辐射冷却功能。咱们的表面筹划注解有能够到达数百毫瓦乃至 1 瓦。」

  目前,商量团队打算打算新的太阳能电池来改革夜间发电,并扩展他们的原型机。本钱能够是一大困难,这是由于 TEG 平常是由高贵的资料造成。团队还没有实行周密的本钱分解,但是 Fan 以为,他们务必将 24 幼时太阳能电池与夜间装备实行比力,后者装备正在白日发作太阳能然后再夜间利用电池获取电力。

  比拟电池平常的五年利用寿命,TEG 模块的利用寿命要长得多,遵照商量者的开头筹划,正在少少利用场景中热电能够要胜过电池形式。

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