6686体育官网下载高效而且成本低夜间发电新技术在没有太阳的夜晚也能发电

  定制案例     |      2024-02-25 03:25

  6686体育官网下载美国“物理学组织”网站8月13日报道,《光学快报》发文称,美国斯坦福大学和以色列理工大学的研究人员设计了一款离网、低成本的模块化能源系统,可以有效地在夜晚产生电能。该系统与商用技术兼容,有望满足夜间城区和发展中国家的照明需求6686体育官网下载。

  太阳能是一种绿色能源,但它的利用度与太阳光的分布密切相关。在很多地区,太阳光分布是不均衡的,而且能够存储日间太阳能的系统大多都很昂贵,显著提高了太阳能的使用成本。

  为了找到更廉价的替代方案,斯坦福大学的Shanhui Fan等设计了一种夜间发电新技术。该技术利用空气中吸收的热量,以及低温空间的辐射冷却效应产生的温差来发电。

  新技术借助屋顶设备,在不需要电池或其他外部能源的情况下,每平方米可产生2.2瓦的功率。这大约是已报道值的120倍,足以驱动模块式传感器。

  论文第一作者Lingling Fan说:“我们正在努力开发高性能、可持续的照明发电系统,以便为所有人提供可靠的低成本照明能源。模块化能源系统也能为其他应用中的离网传感器供电,以及将汽车废热转化为可用能量。”

  热电发电机是充分利用辐射冷却发电最有效的方案之一。这些设备借助热电材料6686体育官网下载,将热源和辐射冷却器之间的温差转化成了电压。

  在这项新工作中,研究人员对热电发电的每一步都进行了优化6686体育官网下载,以最大限度地利用屋顶设备在夜间发电。

  他们改进了能量收集装置,使更多热量从周围空气中流入系统;加入了新的商用热电材料,提高了设备的能源利用效率;建立了热损失与热电转换的最佳平衡点。

  研究人员Wei Li说:“选择性发射器是最重要的创新点之一,它被安装在设备的‘冷侧’。这优化了辐射冷却过程,使发电机能更有效地消除余热。”

  此外,研究人员还通过计算机建模对系统进行了模拟演示。模型忠实地重现了之前的实验结果,并揭示了系统可以达到的最大热电转换效率。