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工程师打造热电发电机:可从寒冷的太空收集可再生能源

据外媒报道，太阳能电池板虽然环保高效，但其主要缺点是只能在白天发电，因此人们在使用的时候需要储存多余的能源以供夜晚使用。不过现在，来自加州洛杉矶分校的工程师们开发出了一种工作原理与之几乎相反的原型设备--其在寒冷的夜空中收集能量进而为LED供电。

据了解，这一设备的工作原理是热电原理，即通过两个表面之间的温差产生电流。在这种情况下，热电装置还利用了另一种奇怪的现象，即辐射冷却。这一过程经常出现在面向天空的那一面--在夜晚，它们在那个时候可能会比周围的空气更冷，因为它们直接向太空辐射热量，而大气不会阻挡红外线能量。这在过去的辐射冷却实验中已经展示过一种不需要使用能源就能冷却建筑物的前景。

因此，加州大学洛杉矶分校的研究人员将这两个原理结合起来并由此打造出了他们的热电发电机。该装置由涂成黑色的铝盘制成，置于聚苯乙烯外壳内，这使得里面的空气相对温暖，而圆盘则充当着面向天空的寒冷表面。

之后，热电模块利用磁盘圆盘跟周围空气之间的温差来发电。当它连接到一个电压升压转换器和一盏白色小LED灯时就会产生足够的能量来维持照明的状态。

对于这一装置，研究小组已经在屋顶上测试了数夜并在6个多小时内测量了它的输出功率。结果显示，其每平方米能产生25mW。虽然这算不上多，但这绝非不只是一个有趣的概念证明--证明其是可行的，而且研究人员还表示其可以很容易地扩大到0.5 W/m2。

理想情况下，这种热电发电机可以跟太阳能电池板一起使用，这样这两个系统就可以昼夜不停地工作。

相关研究报告已发表在《Joule》上。