阳光洒在水面上，浸润着肌肤和沙滩，是澳大利亚的标志性特征之一。在悉尼，太阳能科学家们正试图利用太阳能发电——但方式可能与你想象的不同。
“我们正在研究开发一种通过发射光而不是吸收光来发电的装置，”新南威尔士大学（UNSW）的研究生杰米·哈里森说。“它就像一个反向的太阳能电池板，”他补充道。
汉森是该大学光伏和可再生能源工程学院研究团队的成员之一，该团队一直在寻找利用太阳能发电的新方法——包括在日落 之后发电。
地球白天从太阳吸收的能量会在夜晚以红外辐射的形式释放出来——这是一种人眼不可见但能感受到热量的光。新南威尔士大学的研究人员一直在研究一种名为热辐射二极管的半导体器件，它可以将这种红外辐射转化为电能。
“如果你在夜晚用红外相机观察地球，你会看到地球在发光，”新南威尔士大学的研究团队负责人内德·埃金斯-道克斯教授说。“这是因为地球正在向寒冷的宇宙辐射热量，”他补充道。
新南威尔士大学的科学家并非首个研发出热辐射二极管的团队。但是，在哈佛大学和斯坦福大学等美国高校的研究成果基础上，该团队于2022年率先直接演示了此类器件的发电能力。
目前，该装置只能产生非常少量的电力——大约比传统太阳能电池板少10万倍。
新南威尔士大学的科学家们研发出一种热辐射二极管，可以将红外辐射转化为电能。该团队希望它能用于为太空卫星供电。 新南威尔士大学悉尼分校
“仅靠人体的热量就足以驱动一块卡西欧数字手表，”埃金斯-道克斯解释说，二极管能产生多少功率取决于热源和周围环境之间的温差。
埃金斯-道克斯表示，即使以最佳效率运行，在地球上，二极管产生的电力功率密度也仅为每平方米 1 瓦。
这是因为大气中的水蒸气和二氧化碳等气体也会吸收太阳的热量，从而减少地球表面与夜空之间的温差。
但埃金斯-道克斯认为，这项技术的真正潜力在于太空，因为太空中没有大气层，为二极管的工作提供了更凉爽的环境。
他希望这项技术能用于为卫星供电。卫星通常依靠太阳能电池板供电，但埃金斯-道克斯指出，这种方式存在局限性，尤其是在卫星无法直接接收到阳光照射的时候。
“尤其是在低轨道上……每天只有45分钟的阳光，然后是45分钟的黑暗，”他说。“显然，太阳能电池板只有在阳光照射时才能工作。所以，这里的机会在于……利用航天器上的其他表面，虽然不能完全为其供电，但可以提供一些辅助电源，”他解释道。
埃金斯-道克斯说，二极管可以利用卫星在阳光照射下吸收的热量产生电力，并在黑暗时期将热量辐射到“极其寒冷”的太空中。
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