（纳闻记者李文瑞报导）
新南威尔士大学 (UNSW) 的研究人员发现了一种在夜间利用太阳能发电的方法，有可能克服太阳能可再生能源的间歇性问题。
白天，随着阳光照射地球，地球升温，而到了晚上，这种热量以红外光的形式辐射到寒冷的外太空。 新南威尔士大学光伏与可再生能源工程学院的一个研究小组成功地利用这种辐射热发电。 为了实现这一目标，该团队使用了一个热辐射二极管，它由与夜视镜相同的材料制成。
领导研究团队的 Ned Ekins-Daukes 副教授在新南威尔士大学的新闻稿中说：“我们已经明确地展示了热辐射二极管的电力。”
“使用热像仪，你可以看到晚上有多少辐射，但只是在红外线而不是可见波长，”他说。
“我们所做的是制造一种可以通过发射红外热辐射来发电的设备。”
热辐射二极管通过产生跨越温差的能量流来发电，当热红外光发射到较冷的区域（例如夜间空气）时产生的温差。
“只要有能量流动，我们就可以在不同的形式之间转换它，”Ekins-Daukes 说。
“就像太阳能电池可以通过吸收非常热的太阳发出的阳光来发电一样，热辐射二极管通过将红外光发射到较冷的环境中来发电，”该论文的合著者 Phoebe Pearce 说。发现。
“在这两种情况下，温差都是我们发电的原因。”
Pearce 补充说，热辐射过程类似于光伏发电——将阳光转化为电能的直接过程——从某种意义上说，它是由人类利用太阳能制造的。
“我们正在将红外线中的能量从温暖的地球转移到寒冷的宇宙中。”
使用热像仪拍摄的图像（不是 Cat S60 上使用的热像仪）显示了通过该技术可见的内容。 （伊万斯穆克/iStock）
目前使用热辐射二极管产生的电量大约是太阳能电池板产生的电量的 100,000 倍。
Ekins-Daukes 在给《》的一封电子邮件中说：“该设备通过在发射热辐射时将电子吸引到半导体中来工作。”
“理想情况下，这是唯一的过程，但不幸的是，在真正的半导体材料中，电子可以通过其他寄生方式到达负责发光的能级。
“我们的设备每发射 100 个光子（光粒子）就可以吸引一个电子。 如果我们能改进半导体器件，我们就能更接近一比一的比例。”
新南威尔士大学的研究结果证实了一个直到现在还只是理论上的过程，它推动世界更接近于开发更高效和更专业的技术，以更大规模地捕获夜间太阳能。
Ekins-Daukes 将研究团队的工作与贝尔实验室工程师的工作进行了比较，贝尔实验室的工程师在 1954 年展示了第一块足够高效的太阳能电池板。据美国科学家称，贝尔实验室太阳能电池板的效率约为 6%。然而，该设备导致了能够将大约 40% 的阳光能量转化为电能的电池的发展。
他说，该团队的下一步是开发专门用于通过发射红外光来增加发电量的设备。
“目前，我们正在使用由碲化镉汞合金 (HgCdTe) 制成的光电二极管，用作夜视设备中的传感器。”
“我们将改用更易于使用的 III-V 化合物半导体系统，并允许我们更好地控制设备架构，”Ekins-Daukes 说。 “我们的设备目前的性能是其潜力的 1/10,000，因此还有很大的改进空间。”
这张红外照片显示了由于绝缘损坏而逸出的热量。 （Luis F. Rivera 提供）
研究团队认为，新技术将有多种实际应用，以目前不可能的方式提供电力。
Ekins-Daukes 说，原则上，通过热像仪观察时会发光的体温可以使用团队的技术转换为能量。
“目前，我们使用热辐射二极管进行的演示是相对非常低的功率。 挑战之一实际上是检测它。”
“从长远来看，这项技术可能会收获这种能量，并消除某些设备对电池的需求——或者帮助它们充电，”他说。 “这不是传统太阳能必然是可行的选择。”
可以消除对电池的需求或制造可充电电池的技术对于人造心脏等仿生设备特别有用，这些设备目前由必须定期更换的电池供电。
Ekins-Daukes 说：“如果按比例放大到手表的尺寸，我们展示的现有二极管可以通过体热为手表供电。”
此外，他说，经过一些改进的设备有可能在夜间安静地提供电力，“明显应用于军事行动，电子设备可能需要在没有嘈杂的柴油发电机的情况下供电。”
“最后，通过一种廉价、无毒的可扩展半导体材料，可以将热辐射二极管与太阳能光伏器件结合起来，白天利用阳光发电，晚上利用热辐射发电，”他说。
新南威尔士大学的研究人员表示，如果将热辐射能与目前使用的太阳能电池板结合使用，夜间红外光产生的电能将是白天阳光产生电能的 10% 左右。
“Catching the Sun”中安装的太阳能电池板。 （第七帝国媒体）
“即使这些技术的商业化仍有一段路要走，但作为研究人员，处于不断发展的想法的最初阶段是一个令人兴奋的地方，”该论文的合著者迈克尔尼尔森说。
“通过利用我们在如何设计和优化太阳能电池方面的知识以及从现有的中红外光电探测器社区借用材料，我们希望在实现夜间太阳能梦想方面取得快速进展。”
新南威尔士大学的研究团队希望行业领导者能够意识到夜间太阳能技术的潜力并支持其发展。
“我认为这是一项突破性的技术； 我们不应该低估行业介入并真正推动它的必要性，”Ekins-Daukes 说。
“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受它，”他说。 “如果业界能够看到这对他们来说是一项有价值的技术，那么进展可能会非常快。
“今天太阳能的奇迹归功于世界知名的研究人员，如新南威尔士大学的科学家马丁格林教授，也归功于为扩大制造规模筹集了大量资金的实业家。”
这项研究建立在一个早期团队的工作之上，该团队包括该研究的合著者 Andreas Pusch，他开发了一个数学模型，该团队将其用作实验的指南。 该团队发现背后的研究结果已发表在 ACS Photonics 上。
