不光太阳能能发电，寒冷也能发电了！

作者：AmericanInstituteofPhysics

太阳能电池板的明显缺点是需要阳光来发电。有人观察到，对于一个面向地球的空间上的装置，它有一个寒冷的温度，从装置中冷流出的能量可以用我们用来利用太阳能的相同的光电物理学来收集。AIP出版的《应用物理学快报》最近一期刊登了一项新的研究成果，它试图为太阳能电池等发电提供一条可能的途径，让它可以在夜间为电子设备供电。

一个由科学家组成的国际小组首次证明，直接从宇宙的寒冷中在二极管中产生可测量的电量是可能的。红外半导体器件面向天空，利用地球和空间的温差发电。

“宇宙的浩瀚是一种热力学资源，”论文作者范善辉说。在光电物理学方面，在接收到的辐射和散发出的辐射之间，确实存在着非常漂亮的对称性。”

与普通太阳能电池那样利用输入能量不同，负照明效应允许在热量离开表面时收集电能。然而，如今现有的技术并不能有效地捕捉这些负温差下的能量。

通过将他们的设备指向温度接近绝对零度的空间，研究小组能够找到足够大的温差，通过早期的设计产生能量。这是一个实验性的红外光电二极管的原理图，它直接从寒冷的太空中发电。

该论文的另一位作者小野正史（MasashiOno）说：“目前，通过这个实验，我们可以产生的能量远远低于理论极限。”

研究小组发现，他们的负照明二极管每平方米产生约64毫瓦的电能，虽然电能很小，但这是一个重要的概念证明，研究者们可以通过提高他们所用材料的量子光电性能来改进这一点。

二极管产生电能后的计算表明，当考虑到大气效应时，目前的装置理论上每平方米能产生近4瓦特的电能，大约是该小组装置产生电能的100万倍，足以提供夜间运行的动力机械。

相比之下，现在的太阳能电池板每平方米发电100到200瓦。

虽然研究结果显示了地面设备朝向天空的前景，但范善辉说同样的原理也可以用于回收机器的余热。目前，他和他的团队正致力于提高设备的性能。