科學(xué)家從寒冷宇宙中獲得電力

太陽能電池板的明顯缺點是需要陽光才能發(fā)電。一些人觀察到，在面向地球的空間里（溫度寒冷）放置裝置，可以利用與太陽能相同的光電物理學(xué)獲得冷流能量。AIP出版的《應(yīng)用物理學(xué)快報》最近刊登了一項新的研究成果，試圖為太陽能電池發(fā)電提供一條新的途徑，可以在夜間為電子設(shè)備供電。

一個由科研人員組成的國際小組首次證明，直接從寒冷的宇宙中的二極管獲得電力是可以實現(xiàn)的。紅外半導(dǎo)體件面向天空，利用地球和空間的溫差發(fā)電。

論文作者表示，浩瀚的宇宙是一種熱力學(xué)資源：在光電物理學(xué)方面，在接收到的輻射之間，確實存在著非常漂亮的對稱性。

與普通太陽能電池那樣利用輸入能量不同，負(fù)照明效應(yīng)允許在熱量離開表面時收集電能。然而，現(xiàn)在的技術(shù)并不能有效地捕捉這些負(fù)溫差下的能量。 通過研究小組的設(shè)備指向溫度接近絕對零度的空間，研究小組能夠找到足夠大的溫差，通過早期的設(shè)計產(chǎn)生能量。

論文作者之一小野正史說：“目前，通過這個實驗，我們可以產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論極限。”研究小組發(fā)現(xiàn)，他們的負(fù)照明二極管每平方米可以產(chǎn)生約64毫瓦的電能，雖然這個數(shù)字很小，但這是一個重要的概念證明，可以通過提高所用材料的量子光電性能來改進(jìn)這一點。計算表明，當(dāng)考慮到大氣效應(yīng)時，目前的裝置理論上每平方米可以產(chǎn)生近4瓦的電能，大約是目前實驗裝置的100萬倍，足以在夜間為機械提供動力。相比之下，現(xiàn)在的太陽能電池板每平方米的發(fā)電量為100~200瓦。雖然研究結(jié)果表明了地面設(shè)備朝向天空的前景，但同樣的原理也可以用于回收機器的余熱。目前，團隊正致力于提高設(shè)備的性能。