Konwencjonalna technologia słoneczna pochłania promienie padającego światła słonecznego w celu wytworzenia napięcia. Jak na ironię, niektóre materiały mogą działać w odwrotny sposób, wytwarzając energię, gdy emitują ciepło z powrotem na zimne nocne niebo. Zespół australijskich inżynierów zademonstrował teorię w działaniu, wykorzystując technologię powszechnie stosowaną w goglach noktowizyjnych do generowania energii.

Jak na razie prototyp wytwarza tylko niewielką ilość energii i jest mało prawdopodobne, aby sam stał się konkurencyjnym źródłem energii odnawialnej – ale w połączeniu z istniejącą technologią fotowoltaiczną mógłby wykorzystać niewielką ilość energii generowanej przez schładzanie się paneli słonecznych po długim, gorącym dniu pracy.

Fotowoltaika, bezpośrednia konwersja światła słonecznego w elektryczność, jest sztucznym procesem, który ludzie rozwinęli w celu przekształcania energii słonecznej w elektryczność. W tym sensie proces termoradiacyjny jest podobny; przekierowujemy energię płynącą w podczerwieni z ciepłej Ziemi do zimnego Wszechświata.

Ogrzewając atomy dowolnego materiału, powodujesz, że ich elektrony generują niskoenergetyczne impulsy promieniowania elektromagnetycznego w postaci światła podczerwonego. Bez względu na to, jak słabe są te oscylacje elektronów, nadal są one w stanie uruchomić powolny prąd elektryczny. Wystarczy jednokierunkowa elektroniczna sygnalizacja świetlna zwana diodą.

Wykonana z odpowiedniej kombinacji elementów, dioda może przesuwać elektrony wzdłuż ulicy, ponieważ powoli traci ciepło do zimniejszego otoczenia. W tym przypadku dioda wykonana jest z tellurku rtęciowo-kadmowego (MCT). Zdolność MCT do pochłaniania światła podczerwonego średniego i dalekiego zasięgu oraz przekształcania go w prąd jest już wykorzystywana w urządzeniach wykrywających światło podczerwone i została dobrze zbadana.

Ale nadal nie jest do końca jasne, w jaki sposób ta specjalna sztuczka może być skutecznie wykorzystana jako prawdziwe źródło energii. Podgrzany do około 20 stopni Celsjusza jeden z testowanych detektorów fotoelektrycznych MCT generował gęstość mocy 2,26 miliwata na metr kwadratowy. Oczywiście to nie wystarczy, aby zagotować dzbanek wody na poranną kawę. Ale nie o to chodzi, ponieważ w tej dziedzinie jest jeszcze bardzo wcześnie i istnieje potencjał rozwoju technologii w przyszłości.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie ACS Photonics.