Den uppenbara nackdelen med solpaneler är att de kräver solljus för att generera elektricitet. Vissa har observerat att för en enhet på jorden som är vänd mot rymden, som har en kall temperatur, det kyliga utflödet av energi från enheten kan skördas med samma typ av optoelektronisk fysik som vi har använt för att utnyttja solenergi. Nytt jobb, i ett färskt nummer av Bokstäver i tillämpad fysik , ser ut att ge en potentiell väg för att generera elektricitet som solceller men som kan driva elektronik på natten.

Ett internationellt team av forskare har för första gången visat att det är möjligt att generera en mätbar mängd elektricitet i en diod direkt från universums kyla. Den infraröda halvledarenheten är vänd mot himlen och använder temperaturskillnaden mellan jorden och rymden för att producera elektriciteten.

"Universums vidd är en termodynamisk resurs, sa Shanhui Fan, en författare på tidningen. "När det gäller optoelektronisk fysik, Det finns verkligen denna mycket vackra symmetri mellan att skörda inkommande strålning och att skörda utgående strålning."

I motsats till att utnyttja inkommande energi som en normal solcell skulle, den negativa belysningseffekten gör att elektrisk energi kan skördas när värme lämnar en yta. Dagens teknik, fastän, fångar inte upp energi över dessa negativa temperaturskillnader lika effektivt.

Genom att rikta sin enhet mot rymden, vars temperatur närmar sig bara grader från absoluta nollpunkten, gruppen kunde hitta en tillräckligt stor temperaturskillnad för att generera kraft genom en tidig design.

"Mängden energi som vi kan generera med detta experiment, just nu, ligger långt under vad den teoretiska gränsen är, sa Masashi Ono, en annan författare på tidningen.

Gruppen fann att deras negativa belysningsdiod genererade cirka 64 nanowatt per kvadratmeter, en liten mängd el, men ett viktigt bevis på konceptet, som författarna kan förbättra genom att förbättra de kvantoptoelektroniska egenskaperna hos materialen de använder.

Beräkningar som gjordes efter att dioden skapade elektricitet visade att, när man tar hänsyn till atmosfäriska effekter, den nuvarande enheten kan teoretiskt generera nästan 4 watt per kvadratmeter, ungefär en miljon gånger vad gruppens enhet genererade och tillräckligt för att driva maskiner som krävs för att köras på natten.

Som jämförelse, dagens solpaneler genererar 100 till 200 watt per kvadratmeter.

Medan resultaten visar lovande för markbaserade enheter riktade mot himlen, Fan sa att samma princip kan användas för att återvinna spillvärme från maskiner. Tills vidare, han och hans grupp fokuserar på att förbättra sin enhets prestanda.