反向操作，让太阳能电池在夜间发电

大家都知道，太阳能是如今的社会一种大有前途的能再生开关电源，就太阳能发电站方法看来，一种是光热发电：光能—热量—电能变换方法；另一种乃是光伏发电：光能—电能立即变换方法。在其中，光伏发电便是利用康普顿效应，将太阳立即转化成电能，转换的基本上设备便是太阳能电池。

近日，新南威尔士高校（UNSW）的一个团队，展现了他们从“传统式太阳能电池的背面”产生的可测量的电力工程，取得成功使太阳能电池在夜间以反向方法发电量，最后形成了约1／10的太阳能电池板的用电量。

具体来看，太阳能电池原理的基础，是半导体材料PN结的“光生安培”效用。所说光生安培效用，简单的说，就是当物件遭受阳光照射时，其体内的电荷密度情况产生变化而产生电动势和电流的一种效用。

当阳光直射PN结时，在半导体芯片内的电子因为赢得了光能而释放出来电子器件，相应地便形成了电子器件－空化对，并且在能隙静电场的作用下，电子器件被驱向N型区，空化被驱向P型区，从而使N区有产能过剩的电子，P区有产能过剩的空化；因此，就在那PN结的周边构成了与能隙电场方向相反的光生静电场。

光生静电场的一部分相抵能隙静电场，其他部分使P型区带正电、N型区带负电荷；于是就促使N区与P区之间的层析产生的电动势，即“光生伏打”电动势。当接入外电路时，便有电能导出。但电能输出的前提条件，是天空下来的光量子的热量启动了这个过程。

而这并不只是一个单边的过程。伴随着大家星体的转动，太阳辐射量在白天加温了地球上，但地球上在清凉的夜晚又将这些动能做为红外线释放出。新南威尔士大学的一个研究工作组就试着利用了这类注入较强冷空气的红外线子。

该科学研究工作组的装置被称作辐射热二极管，它的工作原理大部分跟太阳能电池反过来，其接纳从地球上（或任何其他热原）往上辐射源到较冷区域的热量，此外也将超越该温度差的能量流转化为电动势，这是用一些用以夜视监控镜的同样原材料修建成的。

新南威尔士高校光伏发电和可再生资源工程学院的老师和研究者Michael Nielson医生在一封电子邮件中介绍道：“在功能上，它绝对是传统式太阳能电池的背面。但它仍应用一个半导体材料P－N结做为设备的关键（仅仅反方向运作）。热学上我们通过光的发送而非消化吸收来造成能量的念头对人们而言可能是一个拦路虎，但很像太阳能电池，我们在这里最后有着的是一个热模块，区别在于将功率转换器从空气冷却转到冷端。”

未来，利用此项技术性也许将帮助人们从一切若用红外热像仪观察到会发光的东西中产生动能。这可能包含从工业生产设备温度中采集动能，或甚至有可能创造出借助身体本身发热量运行的仿生技术机器设备。

自然，研究团队表明，这在很大程度上是一个初期流程，显而易见在提升和开发层面，她们也有很长的路要走。但是他们希望商业世界可以干预，以支助和推动下一阶段的工作。