晚上也可以发电？澳洲研发逆向运作的太阳能板

　　太阳能晚上也可以发电吗？最近澳洲科学家想透过所谓的「辐射冷却」机制，让太阳能板在夜间也有用处，期许最终可以发挥太阳能板白天的十分之一电力。
　　夜晚太阳能板确实有潜力，澳洲新南威尔士大学（UNSW）太阳能与再生能源工程学院副教授 Ekins-Daukes 指出，白天时阳光照射到地面，让地表变暖，夜晚时地表会将相同数量的能量辐射回太空。
　　就气象学来说，这个就是所谓的辐射冷却，地球表面所吸收的太阳热能，到了夜晚会向天空发射出长波辐射，如果夜间天气晴朗、微风及乾燥的情况下，地表的温度会快速冷却，产生突然降到低温的情形。新南威尔士大学团队认为，如果我们可以透过电池，将辐射流动转化为电能，那么就有大量未使用的潜在能量可供利用。
　　毕竟澳洲是世界上最大的屋顶太阳能用户之一。自 2001 年以来，拥有太阳能板的客户数量激增至超过 300 万，2021 澳洲家庭安装的屋顶太阳能达到创纪录的 3GW 以上。
　　不过话先说在前头，Ekins-Daukes 强调，「夜间太阳能」技术仍处于早期阶段。该研究证明其可行性，但发电量还是很低，相当于一般太阳能的 1/100,000，温差为 12.5  C 的情况下，功率密度为每平方公尺 2.26 mW，辐射效率为 1.8%。
　　（Source：新南威尔士大学）
　　传统太阳能电池结构基本上由 P 型与 N 型半导体结合而成，这种结构称为 PN 接面。当半导体吸收阳光时，PN 面对面会产生电子电洞对（electron-hole pair），在内建电场的作用下，受刺激的电子和失去电子的电洞会朝相反方向移动，进而产生电流与电压。靠近接面的区域则会形成没有可移动载子的区域，此区域称为空乏区（depletion region）。
　　团队所研发的设备名为热辐射二极体（thermoradiative diode），工作原理基本上与太阳能电池相反，吸收从地表（或其他热源）向上发散的热能，并将温差转变成电能，材料则与红外夜视镜相似。
　　新南威尔士大学太阳能与再生能源工程学院讲师 Michael Nielsen 指出，热辐射二极体功能确实与传统太阳能电池相反，但半导体 PN 界下来仍是设备核心，只是反向运行罢了。Ekins-Daukes 表示，如今热辐射二极体功率仍相当低，但其中一个挑战实际上是检测它，但该理论显示，这项技术最终有可能产生大约 1/10 太阳能电池功率。