日本神戶大學發表了一項研究成果，透過在半導體的能隙中導入新的中間能帶(Intermediate Band)，開發出一種在白天能夠利用太陽光、在夜間或高溫環境中則可利用熱輻射進行發電的新型熱輻射發電元件。在一般半導體中，電子無法存在於價電帶與導電帶之間的能隙中。但若利用半導體的量子結構或雜質等在能隙中形成能階，以做為中間能帶，則可以透過熱輻射或光吸收利用低於能隙能量的能量遷移。
神戶大學針對高溫下亦可運作、導入中間能帶結構的熱輻射發電元件進行研究，解析了其發電特性，並確認透過導電帶至價電帶、導電帶至中間能帶，以及中間能帶至價電帶等3種遷移的利用，將可提高發電密度。過去有研究指出，在3種遷移的能量間若無重疊情況下，導入中間能帶會導致熱輻射發電密度下降。而透過本次研究則可知這3種遷移的能量重疊與否是一項關鍵因素。
雖然矽(Si)與砷化鎵(GaAs)是廣泛用於太陽電池的半導體材料，但由於能隙能量相對較大，原理上不適用於高發電密度的熱輻射發電。然而，這些材料做為主體半導體時，仍可在高溫下形成pn接合。神戶大學指出，若能透過中間能帶進行遷移，即可在維持主體半導體高能隙能量的同時，達成在白天利用太陽光、夜間或高溫環境中利用熱輻射進行發電之目的。