光伏电池可逆？澳洲科学家研发新设备可在夜间通过光发散发电

根据消息显示，澳大利亚新南威尔士大学的一个团队在世界上首次展示了反向太阳能电池的发电能力据说最终它的发电量将达到太阳能电池板的十分之一，但它的工作时间是在晚上

众所周知，太阳能电池板从阳光中吸收能量，并将其转化为电能简而言之，他们在pn结中使用两种不同的硅半导体层其中，N层掺杂了额外的电子施主杂质，P层掺杂了受主杂质中间有一个耗尽区，这些电子和接受电子的空穴会或多或少地相互抵消，形成一个屏障，阻止所有N面电子直接扩散到P面

当阳光照射在电池上时，照射光子的热能被硅吸收如果耗尽区的电子获得足够的能量跳过两侧的带隙，就可以跳出它们的空穴，被加速越过N侧，增加两侧的电压势两边在外电路中连在一起后，电子可以回到P面，做电功

所有这些都可以解释为阳光中的光子热能启动了这一过程但这不仅仅是一个单向的过程伴随着我们星球的旋转，太阳的辐射在白天温暖了地球，但在凉爽的夜晚，地球以红外光的形式释放出这种能量新南威尔士大学的一组研究人员正在使用这种温度略低的红外光子流

新南威尔士大学光伏和可再生能源工程学院讲师兼研究员迈克尔·尼尔森博士在电子邮件中解释道，从功能上来说，它确实与传统太阳能电池相反但它仍然使用半导体pn结作为器件的核心

在热力学上，我们可以通过光发射而不是吸收来产生能量的想法可能是很多人的绊脚石，但这很像太阳能电池我们最后得到的是一台热发动机区别在于把功率变换器从冷端换到热端

研究报告的合著者，副教授内德·埃金斯—道克斯解释说，只要有能量流，我们就能实现不同形式之间的转换该研究成果最近几天发表在ACS光子学杂志上

需要指出的是，在这个冷辐射阶段，发电量并不是很大在只有12.5℃的温差下，该团队成功测量到热辐射电功率密度的峰值为每平方米2.26毫瓦，估计辐射效率为1.8%

研究人员表示，目前，我们用热辐射二极管进行演示的功耗相对较低真正的挑战之一是检测但理论上，这项技术最终可能会产生太阳能电池十分之一左右的能量

事实上，当你通过热像仪看到任何发光物体时，你都可以或多或少地利用这项技术产生能量这可能包括从工业废热中获取能量，甚至创造依靠人体自身热量运行的仿生设备

该团队表示，这是非常早期的一步，在优化和开发方面还有很长的路要走研究人员希望商界能够介入，为下一阶段的发展提供资金和动力

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