L'inconvénient évident des panneaux solaires est qu'ils nécessitent la lumière du soleil pour produire de l'électricité. Certains ont observé que pour un appareil sur Terre face à l'espace, qui a une température glaciale, le flux d'énergie réfrigérant de l'appareil peut être récupéré en utilisant le même type de physique optoélectronique que nous avons utilisé pour exploiter l'énergie solaire. Nouveau travail, dans un récent numéro de Lettres de physique appliquée , cherche à fournir une voie potentielle pour produire de l'électricité comme les cellules solaires, mais qui peut alimenter l'électronique la nuit.

Une équipe internationale de scientifiques a démontré pour la première fois qu'il est possible de générer une quantité mesurable d'électricité dans une diode directement à partir de la froideur de l'univers. Le dispositif semi-conducteur infrarouge fait face au ciel et utilise la différence de température entre la Terre et l'espace pour produire de l'électricité.

"L'immensité de l'univers est une ressource thermodynamique, " a déclaré Shanhui Fan, un auteur sur le papier. « En matière de physique optoélectronique, il y a vraiment cette très belle symétrie entre la récolte du rayonnement entrant et la récolte du rayonnement sortant."

Contrairement à l'exploitation de l'énergie entrante comme le ferait une cellule solaire normale, l'effet d'éclairage négatif permet de récolter l'énergie électrique lorsque la chaleur quitte une surface. La technologie d'aujourd'hui, bien que, ne capte pas aussi efficacement l'énergie sur ces différences de température négatives.

En pointant leur appareil vers l'espace, dont la température approche à quelques degrés du zéro absolu, le groupe a pu trouver une différence de température suffisamment importante pour générer de l'électricité grâce à une conception précoce.

"La quantité d'énergie que nous pouvons générer avec cette expérience, à l'heure actuelle, est bien en deçà de la limite théorique, " dit Masashi Ono, un autre auteur sur le papier.

Le groupe a découvert que leur diode d'éclairage négatif générait environ 64 nanowatts par mètre carré, une petite quantité d'électricité, mais une preuve de concept importante, que les auteurs peuvent améliorer en améliorant les propriétés optoélectroniques quantiques des matériaux qu'ils utilisent.

Les calculs effectués après que la diode ait créé de l'électricité ont montré que, lorsque les effets atmosphériques sont pris en compte, l'appareil actuel peut théoriquement générer près de 4 watts par mètre carré, environ un million de fois ce que l'appareil du groupe a généré et assez pour aider à alimenter les machines nécessaires pour fonctionner la nuit.

Par comparaison, les panneaux solaires d'aujourd'hui génèrent 100 à 200 watts par mètre carré.

Alors que les résultats sont prometteurs pour les appareils au sol dirigés vers le ciel, Fan a déclaré que le même principe pourrait être utilisé pour récupérer la chaleur résiduelle des machines. Pour l'instant, lui et son groupe se concentrent sur l'amélioration des performances de leur appareil.