世界首创！科学家开发出“夜间”太阳能

近日，一个来自澳大利亚新南威尔士大学的研究团队利用与夜视镜相同的材料，首次开发出“夜间”太阳能。与传统太阳能电池相反，它可在晚上产生约1/10的太阳能电池板的电量。

传统太阳能发电就是直接将白天的阳光转化为电能。但到了晚上，地球则以红外辐射的形式将热量返回给广阔而寒冷的外太空。理论上说，只要有能量流动，就能将其转换为不同的形式。

在新研究中，科学家致力于让红外光子流进入较冷的空气。他们的设备被称为热辐射二极管，它的工作原理基本上与太阳能电池相反。即接受从地球（或任何其他热源）向上辐射到较冷区域的热能，另外还将跨越该温差的能量流转化为电动势。这种设备，是用一些用于红外夜视镜的相同材料建造而成的。

研究作者Michael Nielsen说：“它的功能确实与传统太阳能电池相反，但它仍然使用半导体 PN 结作为器件的核心（只是反向运行）。只要有能量流动，我们就可以将它转换成不同的形式。”

虽然“发射式能量收集器”早在2014年就从理论上提出了，但这项新研究首次证明新设备实际产生了可测量的功率。

需要指出的是，在这个阶段，这不是一个很大的功率。在温差仅为12.5℃的情况下，该团队设法测量了每平方米2.26毫瓦的热辐射电功率密度峰值，估计辐射效率为1.8%。

研究团队表示，目前尚处于研发的早期阶段。在优化和开发方面，他们还有很长的路要走。

该研究论文题为“Thermoradiative Power Conversion from HgCdTe Photodiodes and Their Current–Voltage Characteristics”，已发表在《ACS光子学》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.2c00223