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航天器向陽和背陽存在面溫差,那能不能用這個溫差來發電?

作者:由 Saturn V 發表于 攝影時間:2022-02-16

航天器向陽和背陽存在面溫差,那能不能用這個溫差來發電?Saturn V2022-02-16 06:56:12

可以,只是這麼做不方便衛星的佈置,且並不一定真的有用。

溫差發電學名叫做熱傳導發電機,及把熱源和冷源之間透過N和P型半導體相連,溫差導致半導體內電子移動進而產生電流。

航天器向陽和背陽存在面溫差,那能不能用這個溫差來發電?

也就是航天器要用的話,哪怕不考慮效率,這個航天器也要佈置成熱源和冷源之間除了半導體不能有任何接觸,不然和電流一樣,熱量會順著阻力,也就是導熱係數最小的方向傳播。這對於佈置天線或者其他探測器來說是很麻煩的一件事情。

且航天器的陽面/陰面的溫差主要取決於太陽的光輻射,但太陽的光輻射帶來的熱量不是線性削減而是更接近於反函式的削減。

航天器向陽和背陽存在面溫差,那能不能用這個溫差來發電?

也就是距離太陽越遠,陽面和陰面溫差就越小,也就意味著能發的電也越少。

這也不意味著去太陽方向的探測器就能用,因為如果溫差過大會導致半導體自身的電阻減小最後無法工作。

航天器向陽和背陽存在面溫差,那能不能用這個溫差來發電?

可以看到陽面和陰面大概溫差在90度到115度之間的時候是最適合熱傳導發電機工作的,但這個溫差對於太空的溫差來說實在太小了。

當然如果只是用熱傳導發電機的原理熱電效應話,那人類已經在航天器上用過很多了,不管是小型的核反應堆還是和衰變電池。及讓散熱器充當航天器的“陰面”,產生熱能的反應爐或電池為航天器穩定的“陽面”,透過控制溫度差來提供持續穩定的電流。

航天器向陽和背陽存在面溫差,那能不能用這個溫差來發電?

標簽: 溫差  航天器  陰面  陽面  半導體