白天，太陽輻射會讓地球變熱，但當太陽下山時，這些能量就會消失在寒冷的太空中。隨著熱捕獲技術的重大進步，太陽的巨大能量可能很快就能在黑夜中得到利用。
近日，澳大利亞新南威爾士大學悉尼分校光伏和可再生能源工程學院的研究人員已經成功測試了一種能夠將紅外熱轉換為電能的裝置。相關論文發表于《美國化學會—光子學》。
該團隊使用了一種稱為“熱輻射二極管”的發電裝置，它類似于夜視鏡中的技術。
研究小組負責人Nicholas Ekins Daukes說：“18世紀末和19世紀初，人們發現蒸汽機的效率取決于整個發動機的溫差，熱力學領域由此誕生。同樣的原理也適用于太陽能——太陽提供熱源，地球表面相對較冷的太陽能電池板提供冷吸收器。這就可以發電了。”
當研究小組想到從地球發射到外層空間的紅外輻射時，地球是相對溫暖的天體，而廣闊的太空空間非常寒冷。“根據熱力學的相同原理，也可以利用這種溫差發電——向太空發射紅外光。”Daukes說。
挪威研究人員Rune Strandberg首次探索了這種裝置的理論可能性，斯坦福大學研究人員正在研究夜間捕捉熱能的替代方法。
這項新測試產生的能量很小（大約相當于一個太陽能電池的0.001%），但概念證明的意義重大。
Daukes表示，“我們通常認為發光是消耗能量的，但在中紅外波段，我們可以用輻射能發光，我們已經證明了獲取電能是可能的。”
“我們尚未使熱輻射二極管成為日常現實的神奇材料，但我們證明了這一原理，并希望在未來幾年里，能在這一結果上取得更大的改進。”他說。
該團隊現在正開發和改進自己的設備，以進一步利用夜晚的力量，并尋找潛在的行業合作伙伴。
相關論文信息：10.1021/acsphotonics.2c00223
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