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2019年10月14日 | UCLA研发热电发电机 从寒冷夜空中收集能量或可为电动汽车等供电
2019-10-14
据外媒报道，虽然太阳能电池板非常有效，但是其主要缺点之一是，只会在白天产生能量，因此需要存储多余的能量以备夜间使用。不过现在，美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）的工程师们研发出一种原型设备，与太阳能电池板工作原理几乎相反，该设备可以从寒冷的夜空中收集能量，被动为LED灯供电。
该设备的工作遵循热电原理，即通过两个表面的温差而产生电流，最终该原理能够用于帮助制造汽车排气管热电转换装置，为汽车电池充电、为手机充电的野营炊具、以及利用体温给可穿戴设备提供动力的衣物。
此外，该热电装置还利用了一种奇怪的现象 – 辐射冷却（radiative cooling）。地球表面所吸收的太阳热能到了夜晚向天空发射出长波辐射，如果夜间天气清朗、微风及干燥的情况下，地表的温度会快速冷却，而突然降到低温，这就是所谓的“辐射冷却效应”。以前的辐射冷却实验表示该效应能够不使用能源，就让建筑物冷却下来。
因此，UCLA的研究人员结合上述两个原理，打造了热电发电机。该装置由涂成黑色的铝盘制成，由聚苯乙烯外壳包裹，该外壳还包裹着镀铝的聚脂薄膜，可以让里面的空气相对温暖，而铝盘则充当面向天空的寒冷地表。
该热电模块利用铝盘和周围空气之间的温差发电，当连接至一个电压升压转换器和一个小型白色LED灯时，能够产生足够的能量让LED灯发光。
该研究小组在屋顶上连夜测试了该装置，并在6个多小时内测量了该发电机的输出功率，发现每平方米可产生高达25毫瓦的电能，虽然能量不是很大，而且产生的能量与同样大小的太阳能电池相比，要少得多，但是也足以为一个LED灯供电。而且研究人员表示，很容易就可以将其电能提升至每平方米0.5瓦。
理想情况下，该种热电发电机可以与太阳能电池板一同使用，因而两个系统就可以昼夜不停地收集周围的能量。
史海拾趣
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