热电子发射

热电子发射是由于电极的温度（释放由热量提供的能量）而从电极中释放出的电子。这是因为提供给电荷载流子的热能克服了材料的功函数。电荷载流子可以是电子或离子，在较早的文献中有时称为热离子。.发射后，与发射的总电荷大小相等但符号相反的电荷最初留在发射区。但是如果发射器连接到电池，当发射的电荷载流子远离发射器时，留下的电荷被电池提供的电荷中和，最后发射器将处于发射前的状态。

热电子发射的经典例子是电子从一个的热阴极到真空（也称为热电子发射或爱迪生效应）在一个真空管。热阴极可以是金属丝、带涂层的金属丝、或金属或过渡金属的碳化物或硼化物的单独结构。只有当温度超过1,000K(730°C；1,340°F)时，金属的真空排放才会变得显着。

该过程在各种电子设备的运行中至关重要，可用于发电（如热离子转换器和电动系绳）或冷却。电荷流的幅度随着温度的升高而急剧增加。

光子增强热电子发射(PETE)是斯坦福大学科学家开发的一种过程，它利用太阳的光和热来发电，并将太阳能发电效率提高两倍以上。为该工艺开发的设备在200°C以上达到峰值效率，而大多数硅太阳能电池在达到100°C后变得惰性。这种设备在抛物面收集器中效果xxx，温度可达800°C。尽管该团队在其概念验证设备中使用了氮化镓半导体，但它声称使用砷化镓可以将设备的效率提高到55-60%，几乎是现有系统的三倍，并且比现有的43%多结太阳能电池高出12-17%。