Un nou tip de celule „solare” arată că putem genera electricitate chiar și noaptea

Celule solare noaptea. (itman__47/iStock/Getty Images)

Tehnologia solară convențională absoarbe razele de lumină solară care intră pentru a elimina tensiunea. Oricât de ciudat pare, unele materiale sunt capabile să ruleze în sens invers, producând energie pe măsură ce radiază căldură înapoi pe cerul rece al nopții.

O echipă de ingineri din Australia a demonstrat acum teoria în acțiune, folosind tipul de tehnologie întâlnită în mod obișnuit în ochelarii de vedere pe timp de noapte pentru a genera energie.

Până acum, prototipul generează doar o cantitate mică de energie și este probabil puțin probabil să devină o sursă competitivă de energie regenerabilă de la sine – dar, împreună cu tehnologia fotovoltaică existentă, ar putea valorifica cantitatea mică de energie furnizată decelule solare care se răcesc după o zi lungă și fierbinte de muncă.

„Fotovoltaica, conversia directă a luminii solare în electricitate, este un proces artificial pe care oamenii l-au dezvoltat pentru a transforma energia solară în energie.” spune Phoebe Pearce, fizician de la Universitatea din New South Wales.

„În acest sens, procesul termoradiativ este similar; deturnăm energia care curge în infraroșu de pe un Pământ cald către Universul rece.

Prin stabilirea atomilor în orice material care se agită de căldură, îi forțați electronii să genereze ondulații de radiație electromagnetică de energie scăzută sub formă de lumină infraroșie.

Oricât de lipsit de strălucire ar fi acest electron-shimmy, încă are potențialul de a declanșa un curent lent de electricitate. Tot ceea ce este necesar este un semnal de trafic electronic cu un singur sens numit diodă.

Realizată din combinația potrivită de elemente, o diodă poate amesteca electroni pe stradă, deoarece își pierde încet căldura într-un mediu mai rece.

În acest caz, dioda este realizată din telurura de mercur cadmiu (MCT). Folosit deja în dispozitivele care detectează lumina infraroșu, capacitatea MCT de a absorbi lumina infraroșu cu rază medie și lungă de acțiune și de a o transforma într-un curent este bine înțeleasă.

Ceea ce nu a fost complet clar este modul în care acest truc special ar putea fi folosit eficient ca sursă de energie reală.

Incalzit la aproximativ 20 de grade Celsius (aproape 70 de grade Fahrenheit), unul dintre cele testate Detectoare fotovoltaice MCT a generat o densitate de putere de 2,26 miliwați pe metru pătrat.

Desigur, nu este suficient să fierbi un ulcior cu apă pentru dimineața ta cafea . Probabil că veți avea nevoie de suficiente panouri MCT pentru a acoperi câteva blocuri pentru acea sarcină mică.

Dar nici acesta nu este ideea, având în vedere că sunt încă devreme în domeniu și există potențialul ca tehnologia să se dezvolte semnificativ în continuare în viitor.

„În acest moment, demonstrația pe care o avem cu dioda termoradiativă are o putere relativ foarte mică. Una dintre provocări a fost de fapt detectarea acesteia. spune cercetătorul principal al studiului, Ned Ekins-Daukes.

„Dar teoria spune că este posibil ca această tehnologie să producă în cele din urmă aproximativ 1/10 din puterea unei celule solare”.

La aceste tipuri de eficiență, ar putea merita efortul de a țese diode MCT în rețele fotovoltaice mai tipice, astfel încât acestea să continue să încarce bateriile mult după apusul Soarelui.

Pentru a fi clar, ideea de a folosirăcirea planetei ca sursăde radiații cu energie scăzută este unul dintre ingineriidistractiv de ceva vreme. Diferite metode au obținut rezultate diferite, toate cu propriile costuri și beneficii.

Cu toate acestea, testând limitele fiecăruia și reglându-le abilitățile de a absorbi mai mult din lățimea de bandă în infraroșu, putem veni cu o suită de tehnologii capabile să stoarce fiecare picătură de putere din aproape orice fel de căldură reziduală.

„În continuare, această tehnologie ar putea recolta acea energie și ar putea elimina nevoia de baterii în anumite dispozitive – sau ar putea ajuta la reîncărcarea acestora”, spune Ekins-Daukes.

„Nu este ceva în care energia solară convențională ar fi neapărat o opțiune viabilă.”

Această cercetare a fost publicată în Fotonica ACS .

Despre Noi

Publicarea Faptelor Independente, Dovedite Ale Rapoartelor Privind Sănătatea, Spațiul, Natura, Tehnologia Și Mediul.