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新的“太阳能电池板”利用了深空的能量

时间：2022-04-10 10:16:25 来源：

太阳能比以往任何时候都便宜，它的资源非常丰富，并且排放的温室气体为零。但是，到目前为止，还远远不够完美。太阳能（也适用于风能）的最大局限之一是它是可变的且不可调度。可变性是指太阳能取决于完全不可靠的因素：天气。如果太阳不发光，则太阳能电池板不会产生能量，这意味着它们不会在一天的整个半天中发挥作用，并且在阴暗的白天仍无法正常工作。它们也不能根据电网需求打开和关闭，这称为可调度性。电网无法响应电网的能源需求，而必须围绕太阳能电池板的生产率进行工作。

多年来，研究人员一直在努力使用各种方法来解决这两个缺点。能源存储是最主要的策略，也是开发和实施中最远的策略。当太阳能电池板产生多余的能量时，即超出电网可以吸收的能量时，这些能量将被存储起来以备日后不发光时使用。储能是非常有前途的，但是目前太昂贵了，以至于无法在整个行业中以足以与化石燃料竞争的规模进行应用。为了达到美国100％的可再生能源，储能需要便宜一些-便宜很多。“答案是每千瓦时20美元的能源成本。这就是要使可再生能源达到100％所需的廉价存储，” Vox去年年底根据麻省理工学院的一项研究报告说。“这比今天的成本下降了90％。尽管这完全在可能的范围之内，但在何时可能发生方面存在广泛分歧。很少有人期望到2030年实现这一目标。”

同时，有几支科学家团队采取了截然不同的方法：开发可以从夜空获取能量的太阳能电池板。去年，石油价格报告了其中一个项目。虽然文章宣称“该反太阳能电池板可以从黑暗中产生能量”，但是将其称为太阳能电池板有点用词不当。该过程不使用光伏电池，而是完全根据温度变化进行操作。斯坦福大学的这项研究被诗歌称为“从黑暗中产生光”。“我们使用一种称为辐射式天空冷却的被动冷却机制，将热电发电机的冷面保持在低于环境几度的位置。周围的空气加热了热电发电机的热侧，随之而来的温度差被转换为可用电。我们重点介绍了将性能从已证明的25 mW / m2提高到0.5 W / m2的途径。最后，我们证明，即使在这里进行了低成本的实施演示，也可以产生足够的功率来点亮LED：从黑暗中发光。”

现在，另一项新研究宣称其自身的反太阳能面板技术。加州大学戴维斯分校的另一个研究人员小组位于帕洛阿尔托（Palo Alto）的团队不远处，发表了他们自己的，更具诗意的论文：“夜间光伏电池：通过与深空空间光学耦合来发电。”大众力学的一份报告以外行的方式解释了这项研究。为了将低水平的热量转化为能量，科学家们必须使用热电池而不是光电池。这些材料必须能够吸收最低能量的波长。

报告继续说：“在热辐射单元中，我们重置了参数，使地球成为新的太阳，即使它的最小累积热量也使外层空间的寒冷，午夜黑变矮。在夜晚，寒冷的夜空会将热量从热电池中渗出，这可以让科学家捕获热量，就像我们捕获太阳能一样。这就是所谓的散热器。

尽管这些研究是使大规模可再生能源具有竞争力和可靠性的有前途的创新解决方案，但它们仍处于起步阶段，商业化进展得还不够快。随着灾难性的气候变化指日可待，联合国乞求对可再生能源的投资，这是一场争分夺秒的竞赛，现在还不确定我们是否会获胜。

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