利用热辐射的夜间太阳能技术

　　编译|| 少数異见
　　校正|| FM0199
　　正文共：1222字 4图
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　　概要：
　　到目前为止，很多科学家已经在设计和研究＂夜间太阳能发电技术＂。
　　澳大利亚新南威尔士大学 (UNSW) 的 Nicholas J. Ekins Dorks 等研究团队也在挑战这一领域。
　　最近，他们利用夜视镜材料成功开发了一种利用红外辐射的＂夜间太阳能电池＂。
　　虽然在现阶段，它只能产生少量的电力，但它有潜力在未来的各个领域发挥积极作用。
　　该研究的详细信息发表在2022 年 5 月 9 日的科学期刊ACS Photonics上。
　　https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.2c00223
　　Figure 1. 红外摄像机图像。你可以看到红外线是从物体和人身上发出的。/ 引用：Nicholas J. Ekins-Daukes (UNSW)
　　捕捉红外线发电
　　红外线对人眼是不可见的，但所有物体都会根据它们的温度发射不同量的红外线(Fgiure 1)。
　　红外线传感器接收红外线并将其转换为电信号，再进行计算成像。
　　而在这项研究中， 我们采用了 用于红外传感器的材料＂ HgCdTe（碲化汞镉，
　　Figure 2） ＂ 用于＂夜间太阳能电池＂。
　　Figure 2. 热辐射二极管/引用：Nicholas J. Ekins-Daukes (UNSW)
　　研究团队将新开发的半导体器件称为＂热辐射二极管＂
　　据该团队称， ＂ ＂热辐射二极管＂通过对外释放红外线便能发电。＂
　　那么热辐射二极管是如何使用的，它们会产生多少功率呢？
　　夜间产生少量电力！对未来发展的期望
　　热辐射二极管也是利用太阳能的。
　　当地球表面在白天被阳光加热时，这种能量在晚上以红外线的形式发射到外太空。
　　Figure 3 . 夜间的热辐射分布：Nicholas J. Ekins-Daukes (UNSW)
　　热辐射二极管可以通过红外辐射发电，通过把其放入有温差的环境中，
　　即使在晚上也可以发电。
　　说起光伏发电，常见的就是太阳能电池板。
　　然而，这次开发的热辐射二极管在太阳能离开地球时也能够 发电 。
　　Figure 4 热辐射二极管的概念图。从发射的红外线产生能量
　　实验已经证明了该设备确实能够发电。
　　然而，发电量为每平方米2.26 mW， 约为太阳能电池板发电量的1 / 100,000 。
　　这个效率，即使你整晚都在发电，甚至不能在早上煮一杯咖啡。
　　该团队阐述了该发现的价值。
　　＂理论上，可以产生大约十分之一的太阳能电池板功率＂，我们可以期待未来的进展。
　　他们并补充道，要使这项技术成为突破性技术，不应低估行业介入并真正推动它的必要性。我想说这里还有大约十年的大学研究工作要做。然后它需要工业来接受它。
　　如果业界能够看到这对他们来说是一项有价值的技术，那么进展可能会非常快。
　　AdvTech短评： 非常好的构想，利用红外成像中的sensor材料，开发了一种可利用热辐射的＂能量转换材料＂ 利用热辐射发电，这种材料不仅仅是面临的是能量转换功率的问题。未来大面积化的可行性也是值得商榷的。 转向一些用电量较小的sensor供电（未来IOT时代会有很多sensor需要供电）？