9 月 12 日，研究人員在 Joule 雜志上發表文章“Generating Light from Darkness”，介紹了一種廉價的熱電裝置。在沒有主動熱量輸入的情況下，這個熱電裝置可以利用空間中的寒冷，在夜間為 LED 提供電力。

“ 極其重要的是，夜間太陽能電池不工作時，這個設備也能夠發電，”加州大學洛杉磯分校材料科學與工程系助理教授 Aaswath Raman 說，“除了照明用途外，我們認為這可能是一種廣泛可行的發電方式，適合偏遠地區和任何需要夜間發電的地方?！?/p>

雖然太陽能電池在白天是可再生能源的有效來源，但目前還沒有類似的可在夜間發電的可再生方式。太陽能燈可以配置電池，將白天獲得的能量儲存起來供夜間使用，但成本同時也增加了。

Raman 和斯坦福大學科學家 Wei Li 和 Shanhui Fan 共同開發的這一熱電裝置利用輻射冷卻的優勢，避開太陽能的局限。在輻射冷卻過程中，朝向天空的表面將其熱量通過熱輻射傳遞到大氣中，向空間損失一部分熱量，從而達到比周圍空氣更低的溫度。這一原理可以用來解釋嚴寒的夜晚在草地上形成的霜凍現象，同樣也可以用來指導發電，通過利用溫差以在夜間照明需求高峰時產生可再生電力。

12 月一個晴朗的晚上，Raman 和同事在斯坦福的屋頂上測試了他們的低成本熱電發電機。這個裝置主體是一個聚苯乙烯容器，外表覆蓋著鍍鋁聚酯薄膜，以盡可能地減少熱輻射，并由一個紅外透明防風罩保護。裝置放在屋頂上一張約一米高的桌子上，從周圍空氣中吸取熱量，并通過一個簡單的黑色輻射器在夜間將熱量釋放到夜空中。當熱電發電機被連接到升壓變換器和白色 LED 時，研究人員觀察到它被動地為 LED 供電。他們進一步測量了裝置 6 小時的輸出功率，發現它產生的功率高達每平方米 25 毫瓦。

熱電發電機工作原理示意圖。圖片來源：Aaswath Raman

由于輻射冷卻器只含有一個簡單的覆蓋涂層的鋁盤，而且其他所有的零部件都很容易買到，Raman 和他的團隊相信該熱電設備很容易實現大規模應用。目前單位面積發電量仍然相對較小，限制了該裝置的推廣應用，但研究人員語言，通過工程技術改進（例如抑制輻射冷卻部件中的熱增益以提高熱交換效率），或者在更炎熱干燥的氣候條件下運行，裝置產能可以提升至 20 倍。

Raman 說：“外層空間的低溫可以作為可再生能源被充分利用，我們的工作表明這個方向仍然有許多機遇。我們也認為這是太陽能互補技術的基礎。雖然輸出功率可能始終會比較低，但這樣的裝置可以在太陽能電池無法工作的時候運行?！?/p>