新南威尔士大学的研究人员在可再生能源技术方面取得了重大突破，他们利用所谓的“夜间”太阳能发电。

光伏与可再生能源工程学院的研究小组利用红外线辐射的热量发电，就像地球在夜间辐射到太空冷却一样。

一种被称为热辐射二极管的半导体器件，由夜视镜中的材料组成，被用来产生红外光。

研究结果现已发表在ACS光子学杂志上。

虽然这一阶段的发电量很小鈥攁大约比太阳能电池板供电少100000倍鈥攖研究人员认为，这一结果在未来可以得到改善。

团队负责人、副教授内德·伊金斯·道克斯（NedEkins Daukes）说：“我们已经对热辐射二极管的电能进行了明确的演示。”。

“使用热成像相机，你可以看到夜间有多少辐射，但只是在红外波段，而不是在可见光波段。我们所做的是制造一种可以通过红外热辐射产生电力的设备。”

能量流

艾金斯·道克斯教授表示，这一过程最终仍在利用太阳能，太阳能白天以阳光的形式照射地球，使地球变暖。

到了晚上，同样的能量以红外线的形式辐射回广阔寒冷的外层空间，现在证明热辐射二极管能够利用这一过程发电。

他说：“只要有能量流动，我们就可以在不同的形式之间进行转换。”。论文合著者之一菲比·皮尔斯博士补充道：“光伏，即将阳光直接转化为电能，是人类为了将太阳能转化为电能而开发的一种人工过程。从这个意义上说，热辐射过程是类似的；我们正在将红外能量从温暖的地球转移到寒冷的宇宙中。”。

“就像太阳能电池可以通过吸收极热太阳发出的阳光来发电一样，热辐射二极管通过向较冷的环境发射红外光来发电。在这两种情况下，温差都是我们发电的原因。”

新南威尔士大学团队的突破是对先前理论过程的令人兴奋的证实，也是制造专门且效率更高的设备的第一步，这些设备有一天可以以更大的规模捕获能量。

Ekins Daukes教授将这项新研究比作贝尔实验室的工程师们的工作，他们在1954年展示了第一块实用的硅太阳能电池。

第一块硅太阳能电池的效率只有2%左右，但现在现代电池能够将大约23%的太阳光转化为电能。

这篇论文的合著者迈克尔·尼尔森博士说：“即使这些技术的商业化还有很长的路要走，作为一名研究人员，处于一个不断发展的想法的最开始是一个令人兴奋的地方。

“通过利用我们在如何设计和优化太阳能电池方面的知识，并借用现有中红外光电探测器社区的材料，我们希望在实现夜间太阳能发电的梦想方面取得快速进展。”

研究小组相信，这项新技术在未来可能有广泛的用途，可以帮助以目前不可能的方式发电。

来自身体热量的能量

其中之一可能是为仿生设备供电，如人工心脏，目前需要定期更换电池。

Ekins Daukes教授说：“原则上，我们可以用我们已经证明的仅利用体温的方式发电鈥攚如果你通过热照相机看，你可以看到它发光。

“从根本上说，这项技术有可能收集这些能量，并消除某些设备对电池的需求鈥攐r帮助他们充电。在这种情况下，传统太阳能发电不一定是可行的选择。“”

新南威尔士大学的新成果建立在该小组先前工作的基础上，该小组的合著者安德烈亚斯·普什（AndreasPusch）开发了一个数学模型，帮助指导他们的实验室实验。

研究团队现在希望行业领导者能够认识到这项新技术的潜力，并支持其进一步发展。

Ekins Daukes教授说：“目前，我们对热辐射二极管的演示是相对较低的功率。其中一个挑战是实际检测它。但理论上说，这项技术有可能最终产生大约十分之一太阳能电池的功率。”。

“我认为，要使这项技术成为突破性的技术，我们不应低估行业介入并真正推动这项技术的必要性。我想说，这里还有大约十年的大学研究工作要做。然后，它需要行业来接手。

“如果业界能看到这对他们来说是一项有价值的技术，那么进步可能会非常快。

“今天太阳能的奇迹归功于世界著名的研究人员，如新南威尔士大学的Scientia教授Martin Green，也归功于为扩大制造规模筹集了大量资金的实业家。”