美国物理研究所 使用波长选择发射器和宽带发射器的热电装置的图示
使用宽带发射器的设备会由于环境温度变化而经历电压降，而具有选择性发射器的设备由于白天辐射冷却而保持恒定
信用:石井慧 放置在环境中的传感器在任何天气条件下都要长时间呆在户外，为了收集数据，它们必须持续给自己供电
许多太阳能电池，比如光伏电池，利用太阳来发电，但是在晚上为室外传感器供电是一个挑战
热电装置利用装置顶部和底部之间的温差来发电，为利用自然产生的能量提供了一些希望
但是，尽管比光伏发电更有效，许多热电装置翻转它们电压的符号，这意味着当环境温度变化时，电流改变其流动方向，因此电压一天至少下降两次到零
“热电装置的标志取决于装置顶部和底部的温差，”作者石井慧说
“冷却可以用来产生与环境温度相比的温差，如果存在温差，热电发电是可能的
" 在本周发表在《应用物理快报》上的一项研究中，作者测试了一种热电装置，该装置由波长选择发射器组成，白天通过辐射冷却不断冷却该装置，辐射冷却是热能从该装置扩散到空气中
结果，设备的顶部比底部冷，导致温度差，从而在白天和晚上以及各种天气条件下产生恒定的电压
作者比较了宽带发射器和选择性发射器，表明选择性发射器避免了在温度环境变化期间电压降至零的问题
“对于选择性发射器，最好在大气窗口中具有接近1的发射率，大约8到13微米，在大气窗口中，大气透射率很高，热辐射可以有效地辐射到空间，这反过来又会冷却设备，”石井说
他们测试的装置是由玻璃基板底部100纳米厚的铝膜组成的
作者发现，其他热源，如安装传感器的屋顶，可以增强其产生电压的能力
石井说:“巨大的温差导致巨大的热电电压。”
“利用设备背面的热量会使底部和顶部之间的温差变大，因此设备后面的热量有利于热电发电
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