9月29日消息,研究者Ken Araki与Liping Wang在arXiv发布预印本(arXiv:2609.36983),实验演示了配备自适应可调辐射涂层的热电发电器件的24小时连续固态发电:涂层无需任何外部控制,可随温度在白天切换为选择性太阳吸收体、夜间切换为辐射制冷体。

器件设计上,涂层由重掺杂硅衬底上的热致变色VO2(二氧化钒)薄膜加中间的移相硅间隔层构成:白天表现为高太阳吸收率0.90、低红外发射率0.23;夜间经由VO2的金属-绝缘体相变切换为高发射率0.85,在大气透明窗口内发射率变化达0.62。室外高真空装置测试中,35毫米见方的可调辐射涂层与热电发电器集成,昼夜维持温差持续输出电力。

技术意义方面,辐射制冷与太阳热利用此前多为单一功能器件,该工作利用VO2相变实现同一涂层的昼夜双模式切换,使热电发电摆脱对天气与昼夜的依赖,为无电池物联网传感器、偏远地区微功率供电提供了全天候被动发电的新范式。 (来源:arXiv)