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'Reverse Solar Panel' Generates Electricity at Night

🤖 AI Summary

**「リバース太陽電池」‑ 夜間に赤外熱で電力を生成する新技術**

- **開発者・場所**:オーストラリア・ニューサウスウェールズ大学(UNSW)の研究チーム。
- **原理**:熱放射ダイオード(thermoradiative diode)を利用し、地球が放射する赤外線熱と夜空の低温との温度差で直接電流を生成。従来の太陽電池が光を吸収して電気を作るのに対し、熱エネルギーをそのまま電気に変換する「逆」タイプ。
- **出力量**:概算で **1 W/m²** 程度と低く、実用規模の発電にはまだ課題がある。出力低下の主因は大気が熱差を緩和するため。真空や宇宙空間ではこの制約がなく、効率向上が期待できる。
- **応用可能性**:
- **衛星や深宇宙ミッション**で、太陽光が弱い、または長時間遮蔽される環境下の補助電源として有望。
- 従来はプルトニウムなど高価・放射性素材を用いた熱電発電機が使われていたが、熱放射ダイオードなら衛星本体が太陽で温められた熱を直接利用できる。
- **現状と展望**:出力は小さいものの、宇宙空間での熱差利用は「蒸気タービン」や「熱電対」と違い機械部品が不要で信頼性が高い。将来的に材料改良やデバイス最適化で効率が上がれば、夜間や暗黒領域での持続的電力供給手段として実装が期待される。

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要点:UNSWの研究チームは、赤外熱を直接電気に変える熱放射ダイオードを用いた「リバース太陽電池」を開発。地上では1 W/m²程度の低出力だが、宇宙空間での利用が期待され、特に衛星や深宇宙探査機の夜間電源として注目されている。
Researchers at the University of New South Wales are developing a "reverse solar panel" that generates small amounts of electricity at night by harvesting infrared heat radiated from Earth. "In the past, scientists have demonstrated that a 'thermoradiative diode' can convert infrared radiation directly into electricity; when used to convert heat from Earth, they exploit the temperature difference between Earth and the night sky, generating a current directly from heat," notes ExtremeTech. "This approach completely eliminates the need for heat to generate steam, though the resulting capacity is fairly low." From the report: The researchers estimate they could generate only about a watt per square meter, which isn't much. One reason for the low output is that the Earth's atmosphere lessens the heat differential that drives the generative process; in space, though, that's not an issue. Now, researchers believe that the ability to generate power in the moments between direct sunlight could help power satellites. That could be especially true in deep space, where periods without sunlight can be longer, and sunlight is often weaker; in these situations, losing electricity to heat loss is unacceptable. Many satellites already use heat to generate electricity, though with a much more rarified "thermoelectric generator" that uses rare, expensive materials like plutonium to create heat. With thermoradiative diodes, the heat source can be the Sun-warmed body of the satellite itself.

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