非常に低コストの熱電デバイスは、LEDに電力を供給する電気を生成することにより、夜間の寒さを捉えます。
この研究は昨日、科学ジャーナルジュールに掲載されました。
「このデバイスは、太陽電池が機能していない夜間に発電することができます」と、研究の筆頭著者は指摘しています アスワス・ラマン （@aaraman）、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の材料科学および工学の助教授。 「照明に加えて、遠隔地や夜間に電力を必要とするすべての地域で発電するためのアプリケーションが多数存在する可能性があります。」
夜の実行者
現在、太陽電池は日中のエネルギー源として確立されていますが、夜間に同じことを行うシステムはありません。 L'太陽エネルギー 太陽がないときに使用するためにバッテリーに保存できますが、それでもコストが高くなります。
Raman とスタンフォード大学の研究者 Wei Li と Shanhui Fan によって開発されたデバイスは、太陽エネルギーの限界を克服します。 これは、放射冷却の原理に基づいています。 (以下で簡単に説明しますが、それが何であるかを理解するためのクイックリンク).
それがどのように動作しますか？
空気にさらされた表面が熱を大気に伝達すると、熱が失われ、この通過の結果として、周囲の空気よりもわずかに低い温度になります。
この現象は簡単に観察できます。 牧草地にできる小さな氷の結晶を見たことがありますか？ エネルギーを生成するためにこれらの温度通路を利用することによって同じ原理を使用できます。
ラマンと同僚たちは、XNUMX月の寒い空の下で初めて、スタンフォードの屋根で低コストの発電機をテストしました。 発電機は、アルミニウムで覆われ、小さな防風壁で保護されたポリスチレン表面で構成されています。 彼は地面から25メートルのところにあるテーブルの上に立って、屋根から空に上がる熱を集めます。 コンバーターと白色LEDに接続すると、デバイスは受動的に光を供給します。 現在、XNUMX平方メートルあたりXNUMXミリワットのエネルギーを生成できます。 悪いが進行中のテストでは、現在のエネルギーの最大 20 倍を取得することで、システムを既に改良しています。
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システム全体は、購入またはリサイクルされたコンポーネントで組み立てることができ、Ramanは、これにも非常に実用的なアプリケーションがあると考えています。
「私たちの研究は、夜間に起こる温度交換である放射冷却からでもエネルギーを生み出す機会がどれだけあるかを示しています。」 研究者は言います。 「これはソーラー技術を完全に補完する技術です。収集するエネルギーははるかに少なくなりますが、太陽がない場合でも機能します。」
研究参考文献：
Aaswath P. Raman、Wei Li、Shanhui Fan。 闇から光を生み出す。 ジュール、2019; DOI： 10.1016 / j.joule.2019.08.009
