「上夜班」的太陽能板

作者︰H M Remi
顧名思義,太陽能板是靠轉化來自太陽的能量來發電。所以在沒有陽光的夜晚,它便不能產生電力。不過,來自加州的一班電氣工程師發明了能夠在黑夜裡發電的太陽能板。只須加裝熱傳導發電機,加上萬里無雲的天空,一般的太陽能板在晚上也能發電。
這項新技術靠的只是一個簡單的物理原理:任何比絕對零度高溫的東西都會釋放紅外線。
日間,陽光照射太陽能板,讓光伏電池生產電力。日落西山後,本來負責「吸收」的太陽能板就會反過來,變成一個放射器,除了釋放光子和熱力外,也會釋放紅外線到夜空中。若天上無雲,太陽能板散熱時釋放出來的紅外線就不會被反射回地面,它的溫度就變得比周圍空氣的溫度稍低。此時,安裝在太陽能板上的熱傳導發電機,就會吸收圍繞在太陽能板周圍的空氣的熱力,並把熱能轉化成電能。每平方米的太陽能板大約能產生50毫瓦(milliwatts)電力。
工程師亦解決了太陽能板傳熱效率低的問題。光伏電池不是一種好的導熱體,所以從太陽能板邊緣「逃走」出來的熱力,本來對發電來說效能不大。不過,只要把光伏電池接上鋁板,就能大大提升其能量傳導效率,足夠讓熱傳導發電機運作,使太陽能板在夜間發電。
全球約有十億人生活在供電網外,雖然太陽能可以為他們在日間帶來電力,但太陽能板在晚上卻無用武之地。電池就成了這些電網外居民日落後僅僅的電源之一。然而,電池在充電幾千次後就會退化,對環境的可持續發展造成負擔。熱傳導發電機這項新技術,對人們和自然來說,可算是解決這些問題的一個好開始。
資料來源:
https://interestingengineering.com/stanford-solar-panel-night
圖片來源:
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