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科学家从寒冷宇宙中获得电力

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发布时间:2019-05-15 10:55:03

科学家从寒冷宇宙中获得电力


太阳能电池板的明显缺点是需要阳光才能发电。一些人观察到,在面向地球的空间里(温度寒冷)放置装置,可以利用与太阳能相同的光电物理学获得冷流能量。AIP出版的《应用物理学快报》最近刊登了一项新的研究成果,试图为太阳能电池发电提供一条新的途径,可以在夜间为电子设备供电。

一个由科研人员组成的国际小组首次证明,直接从寒冷的宇宙中的二极管获得电力是可以实现的。红外半导体件面向天空,利用地球和空间的温差发电。

论文作者表示,浩瀚的宇宙是一种热力学资源:在光电物理学方面,在接收到的辐射之间,确实存在着非常漂亮的对称性。

与普通太阳能电池那样利用输入能量不同,负照明效应允许在热量离开表面时收集电能。然而,现在的技术并不能有效地捕捉这些负温差下的能量。 通过研究小组的设备指向温度接近绝对零度的空间,研究小组能够找到足够大的温差,通过早期的设计产生能量。

论文作者之一小野正史说:“目前,通过这个实验,我们可以产生的能量远远低于理论极限。”研究小组发现,他们的负照明二极管每平方米可以产生约64毫瓦的电能,虽然这个数字很小,但这是一个重要的概念证明,可以通过提高所用材料的量子光电性能来改进这一点。计算表明,当考虑到大气效应时,目前的装置理论上每平方米可以产生近4瓦的电能,大约是目前实验装置的100万倍,足以在夜间为机械提供动力。相比之下,现在的太阳能电池板每平方米的发电量为100~200瓦。虽然研究结果表明了地面设备朝向天空的前景,但同样的原理也可以用于回收机器的余热。目前,团队正致力于提高设备的性能。