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

白天，太陽輻射會讓地球變熱，但當(dāng)太陽下山時，這些能量就會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《美國化學(xué)會—光子學(xué)》。

該團(tuán)隊使用了一種稱為“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)的效率取決于整個發(fā)動機(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，地球是相對溫暖的天體，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。

這項新測試產(chǎn)生的能量很小(大約相當(dāng)于一個太陽能電池的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?，F(xiàn)實的神奇材料，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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