传统的光伏或太阳能电池(左图)吸收太阳光中的光子并产生电流。热辐射电池(右图)在向极冷的外太空辐射红外光(热)时产生电流。加州大学戴维斯分校的工程师们提出，这种电池可以产生大量的能量，帮助平衡昼夜循环的电网。供稿:Tristan Deppe/Jeremy Munday，加州大学戴维斯分校

 

如果太阳能电池在晚上也能工作呢?加州大学戴维斯分校电子与计算机工程系教授杰里米·芒迪表示，这可不是开玩笑。事实上，根据Munday和研究生Tristan Deppe的一份概念报告，一个特别设计的光伏电池在理想的夜间条件下每平方米可以产生50瓦的电力，大约是传统太阳能电池板在白天产生的电力的四分之一。这篇文章发表在ACS光子学2020年1月号的封面上。

 

芒迪最近从马里兰大学加入了加州大学戴维斯分校，他正在开发这种夜间太阳能电池的原型，这种电池可以产生少量的电能。研究人员希望提高设备的功率输出和效率。天富注册网址

 

芒迪说，这一过程类似于普通太阳能电池的工作方式，但与之相反。与周围环境相比较热的物体会以红外光的形式辐射热量。传统的太阳能电池比太阳更冷，所以它吸收光线。

 

太空非常非常冷，所以如果你有一个温暖的物体，把它指向天空，它会向它辐射热量。数百年来，人们一直在利用这种现象进行夜间降温。芒迪说，在过去的五年里，人们对能够在白天做到这一点的设备(通过过滤阳光或远离太阳)产生了很大的兴趣。

 

通过辐射热量来发电

 

还有一种设备叫做热辐射电池，它通过向周围辐射热量来产生能量。研究人员已经探索利用它们来捕获发动机的余热。天富注册网址

 

芒迪说:“我们在想，如果我们把其中一个设备放在一个温暖的地区，并将其指向天空，会怎么样呢?”

 

这个指向夜空的热辐射细胞会发出红外光，因为它比外层空间更温暖。

 

普通的太阳能电池通过吸收阳光来发电，这样就会在设备上产生电压，从而产生电流。在这些新设备中，光被发射出来，电流和电压朝着相反的方向，但你仍然可以发电。”芒迪说。“你必须使用不同的材料，但物理原理是一样的。”

 

如果你采取措施阻止阳光直射或使其远离阳光，该设备在白天也可以工作。因为这种新型的太阳能电池可以24小时运转，它是一个在昼夜循环中平衡电网的有趣选择。