科学家发现夜间为电子设备供电潜在发电方式

在最近一期的《应用物理快报》(AppliedPhysicsLetters)上发表的一项新研究，有望提供一条像太阳能电池那样的潜在发电途径，它可以在夜间为电子设备供电。太阳能电池板的明显缺点是它们需要阳光才能发电。一些人观察到，对于地球上面向具有寒冷温度的空间的设备，可以使用像利用太阳能的相同类型的光电物理，来收获来自流出设备的冷却能量。

一个国际科学家团队首次证明，可以直接从宇宙的寒冷中在二极管中产生可测量的电量。红外半导体器件面向天空，利用地球与太空之间的温差来产生电能。该论文的作者ShanhuiFan说：“宇宙的浩瀚是一种热力学资源，就光电物理而言，在收集入射辐射和收集出射辐射之间确实存在非常漂亮的对称性。”

与利用作为正常太阳能电池的输入能量相反，负照明效应允许在热量离开表面时收获电能。然而，如今的技术并不能有效地捕获这些负温度差异的能量，通过将他们的设备指向温度接近绝对零度的太空。另外，研究小组还发现了一个足够大的温差，可以通过早期的设计来发电。

该论文的另一位作者MasashiOno说：“目前，我们通过这项实验可以产生的功率远低于理论极限。”研究小组发现，他们的负照明二极管每平方米能产生约64纳米瓦的电量，虽然这是很小的电量，但却是一个重要的概念证明，可以通过提高他们所使用材料的量子光电特性来改进这一概念。

在二极管产生电力之后进行的计算表明，当考虑到大气效应时，理论上当前的设备每平方米产生近4瓦特，大约是该组设备产生的100万倍，并足以帮助所需动力机械在晚上运行。相比之下，如今的太阳能电池板每平方米产生100至200瓦特。尽管研究结果显示，地面设备可以直接飞向天空，但Fan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改善他们的设备的性能。