科学家创造出从阴影中发电的原型设备

来源: ScienceAlert

科学家开发了一种名为阴影效应能量发生器(SEG)的原型设备,利用阴影与光之间的对比来产生电力,这可能改变室内可再生能源的产生方式。

听起来像是科幻电影中的情节,但新近披露的阴影效应能量发生器(SEG)是一个真实的原型设备。这个引人入胜的概念可以帮助我们改变室内可再生能源的产生方式。

SEG利用黑暗与光之间的对比来产生电力。它由一系列薄的金膜条组成,这些金膜条位于硅晶片上,放置在柔性塑料基底上。通常情况下,阴影是可再生太阳能生产的障碍,但在这里,它们实际上被用来持续发电。据开发者称,这项技术比典型的太阳能电池更便宜,可以产生少量的电力,例如可以用于移动设备。

'阴影无处不在,我们常常忽视它们,'新加坡国立大学的材料科学家陈思伟说。'在传统的光伏或光电应用中,使用稳定的光源为设备供电,阴影的存在是不受欢迎的,因为它会降低设备的性能。

'在这项工作中,我们利用了阴影引起的照明对比作为间接的电源。照明对比在阴影和光照部分之间诱导出电压差,从而产生电流。这种在阴影存在时收集能量的新概念是前所未有的。'

正是阴影和光之间的对比真正使SEG设备有效:在变化的阴影下,阴影效应能量发生器在相同条件下比传统太阳能电池有效两倍,团队发现。

当SEG完全处于阴影中,或完全处于光线下(当条带之间的电压都相似时),它产生的电量非常低,或者根本没有。

随着阴影的移动——可能是由云或摇摆的树枝引起的,或者仅仅是太阳的移动——设备能够产生足够的电力(1.2 V)来运行数字手表,团队展示了这一点。未来这也可能会得到提升。

'我们还发现,电力的最佳表面面积是当SEG电池的一半被照亮,另一半在阴影中时,因为这为电荷的产生和收集提供了足够的面积,'新加坡国立大学的物理学家安德鲁·威说。

SEG还可以作为传感器:它可以记录阴影在其上的移动,以记录经过的物体的移动。这可以在连接的智能家居设备中有各种应用,甚至可以用于创建自供电传感器。

尽管如此,仍有许多工作要做——研究人员现在希望尝试降低SEG的成本,可能通过用不同的材料替换金膜。它也可能在未来适应可穿戴使用。

未来,我们产生可再生电力的方式越多,我们就可以越有创意地使用我们的设备,我们需要的化石燃料就越少。阴影现在可以与雪和外太空的寒冷一起被添加到替代能源的列表中。

'凭借其成本效益、简单性和稳定性,我们的SEG提供了一个有前途的架构,可以从环境条件中产生绿色能源,为电子设备供电,并作为智能传感器系统的一部分,特别是在建筑中,'研究人员在他们发表的论文中写道。

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原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/2020英语网页/Scientists Create Prototype Device That Generates Electricity From Shadows ScienceAlert.txt

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