科学探索|研究人员开发出一种在太阳落山后仍能长期工作的太阳能电池研究人员开发出一种在太阳落

世界上约有7.5亿人在夜间无法获得电力。虽然太阳能电池可以在白天提供电力，但为以后使用保存能量则需要大量的电池储存。来自斯坦福大学的研究人员在发表在《Applied Physics Letters》的文章中提到了一种光伏电池，它可以白天和晚上都从环境中获取能量并完全避免了对电池的需求。

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该设备利用了从地球漏回太空的热量--跟进入的太阳辐射处于同一数量级的能量。
在夜间，太阳能电池会向天空辐射并失去热量，然后达到低于环境空气几度的温度。正在开发的设备则使用了一个热电模块，它可以从电池和空气之间的温度梯度产生电压和电流。这一过程取决于系统的热设计，其中包括一个热端和一个冷端。
【科学探索|研究人员开发出一种在太阳落山后仍能长期工作的太阳能电池】研究论文作者Sid Assawaworrarit说道：“你希望热电组件跟冷侧（即太阳能电池）和热侧（即环境）都有非常好的接触。如果你没有这样的条件，你就不可能从中获得多少能量。”
该团队展示了他们的设备在白天和晚上的发电情况。在白天，设备反向运行并为传统太阳能电池提供额外的电力。
据悉，这种装置价格低廉，原则上可以纳入现有的太阳能电池中。另外由于它非常简单，所以在资源有限的偏远地区建造是可行的。
研究论文作者Zunaid Omair说道：“我们在这里所做的是用现成的组件建造整个东西，有一个非常好的热接触，而整个装置中最昂贵的东西是热电本身。”
在夜间使用电力进行照明需要几瓦特的功率。目前的装置每平方米可产生50毫瓦，这意味着照明将需要约20平方米的光电面积。
“这些组件中没有一个是专门为此目的而设计的，因此，我认为还有改进的余地，从这个意义上说，如果人们真的为我们的目的设计了这些组件中的每一个，我认为性能可以表现更好，”研究论文作者Shanhui Fan说道。
据悉，研究团队将对该设备的隔热和热电组件进行优化。眼下，他们正在探索对太阳能电池本身的工程改进以在不影响其太阳能收集能力的情况下提高辐射冷却性能。