时至今日，全世界仍有17多亿人没有稳定的电力连接。而对于他们大多数而言，只要太阳依旧发光发热，那么太阳能是潜藏的能量来源，也是他们的救星。
在夜晚储存备用太阳能的技术正在改进。但假如我们能从寒冷的夜空中直接获取电能呢?斯坦福大学和加州大学洛杉矶分校的研究人员正在进行与此相关的研究。即便不能指望这项技术在夜间完全代替太阳能，但在未来的能源需求中，它也可能至关重要。
这项技术本身并非最新发现——事实上，近200年前，它背后的原理就已经被人知晓。这项技术的核心是热传导发电机，根据塞贝克效应，该装置可利用两块金属板之间的温差发电。温差越大，产生的功率越大。
（图源：百度百科）
目前，这项技术已用于转化工业机械和汽车发动机产生的废热。而在上述的这项新研究中，研究人员采用了同样的技术来控制空气和地表之间的温差。
该设备的两个铝盘相互叠在一起。顶板面向夜空下流动的冷空气，而底板则面向地面，被封闭在相对温暖的空气中。热能总是传导至温度更低之处，环境越冷，热传导越快。因为空气在开放的夜空下，比在封闭环境中更冷，所以顶板比底板散热更快。这就导致两板产生温差——根据这项研究，两板之间温差约为4到5摄氏度。
（图源：盖世汽车）
随后，在不同的温度下，热能也开始从较热的底板再传导至较冷的顶板。该装置利用热能的流动，就可以实现发电。
但是，在这么小的温差下，产生的电能很有限。研究者使用的设备，每平方米仅生产25毫瓦电——相当于只能一个小LED阅读灯供能。相比之下，一块同样大小的太阳能电池板却足以支持三台32英寸的LED电视，产生电能是该发电机的4000倍。
（图源：盖世汽车）
更大的潜力
研究人员发现，在更干燥的气候条件下，该设备工作效率更高。这是因为在较湿润的气候条件下，空气中的水分全都会凝结在朝下的底板上，使其冷却，导致板间温差减小，发电功率降低到。而在干旱地区，如地中海地区，该设备的发电量是在美国的20倍。
(研究人员利用该设备在寒冷的夜晚为小灯供能）
该设备本身也还有待改进。例如，制造商可以两块铝盘上一层涂层，使设备表面在白天达到低于周围环境的温度，这样晚上就会更冷。他们也可以使用瓦楞纸板来代替平板，这样能更有效地捕捉和发射热能。像这样可行的技术升级可以提高近10倍的电力输出。
随着日常技术效率的不断提高，热电设备将在不久的将来起重要作用。我的同事正在开发家用电器连接网络，和家用电器互联，即所谓的物联网，该网所需功率仅为1.5瓦特每平方米,一台改进后的设备可在干燥的环境条件下为此提供稳定的电能。
（与热电发电机相比，太阳能电池板产生的电能要多得多。）
安装在房屋墙壁上的一系列热电发电机，可以通过连接大大减轻房屋的能源负荷。批量生产热传导发电机并不难，并且生产后低价出售，就可以为一些因能源不足，无法连接到电网的地区提供可用的能源。
当然，热电设备不太可能取代电池作为太阳能的替代品。如今，电池的成本是10年前的四分之一，而带有电池存储功能的太阳能系统已经广泛用于小型家庭和工业能源需求。但是，作为太阳能和电池储存备用能源补充来源，在电池故障或电池板损坏时为那些离网生活的人提供重要的备用能源，这一技术十分有用。在最寒冷的夜晚，如果别无他法，那些使用热传导设备来加热的人，至少要感谢夜晚的冷空气。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. 我还二不二- inverse- Jeff Kettle
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