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突破!研究人員已成功測(cè)試將紅外熱轉(zhuǎn)換為電能的裝置
發(fā)布日期: 2022-05-19 14:10:24 來源: 中國(guó)科學(xué)報(bào)

白天,太陽輻射會(huì)讓地球變熱,但當(dāng)太陽下山時(shí),這些能量就會(huì)消失在寒冷的太空中。隨著熱捕獲技術(shù)的重大進(jìn)步,太陽的巨大能量可能很快就能在黑夜中得到利用。

近日,澳大利亞新南威爾士大學(xué)悉尼分校光伏和可再生能源工程學(xué)院的研究人員已經(jīng)成功測(cè)試了一種能夠?qū)⒓t外熱轉(zhuǎn)換為電能的裝置。相關(guān)論文發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)—光子學(xué)》。

該團(tuán)隊(duì)使用了一種稱為“熱輻射二極管”的發(fā)電裝置,它類似于夜視鏡中的技術(shù)。

研究小組負(fù)責(zé)人Nicholas Ekins Daukes說:“18世紀(jì)末和19世紀(jì)初,人們發(fā)現(xiàn)蒸汽機(jī)的效率取決于整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫差,熱力學(xué)領(lǐng)域由此誕生。同樣的原理也適用于太陽能——太陽提供熱源,地球表面相對(duì)較冷的太陽能電池板提供冷吸收器。這就可以發(fā)電了。”

當(dāng)研究小組想到從地球發(fā)射到外層空間的紅外輻射時(shí),地球是相對(duì)溫暖的天體,而廣闊的太空空間非常寒冷。“根據(jù)熱力學(xué)的相同原理,也可以利用這種溫差發(fā)電——向太空發(fā)射紅外光。”Daukes說。

挪威研究人員Rune Strandberg首次探索了這種裝置的理論可能性,斯坦福大學(xué)研究人員正在研究夜間捕捉熱能的替代方法。

這項(xiàng)新測(cè)試產(chǎn)生的能量很小(大約相當(dāng)于一個(gè)太陽能電池的0.001%),但概念證明的意義重大。

Daukes表示,“我們通常認(rèn)為發(fā)光是消耗能量的,但在中紅外波段,我們可以用輻射能發(fā)光,我們已經(jīng)證明了獲取電能是可能的。”

“我們尚未使熱輻射二極管成為日常現(xiàn)實(shí)的神奇材料,但我們證明了這一原理,并希望在未來幾年里,能在這一結(jié)果上取得更大的改進(jìn)。”他說。

該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正開發(fā)和改進(jìn)自己的設(shè)備,以進(jìn)一步利用夜晚的力量,并尋找潛在的行業(yè)合作伙伴。(作者:王方 )

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