Solarni paneli koji rade noću proizvode dovoljno energije za punjenje telefona ili LED rasvjetu
Solarni paneli su hladniji od noćnog zraka, stvarajući temperaturnu razliku koja se može iskoristiti za proizvodnju električne energije
Modificirani solarni paneli koji rade noću stvaraju dovoljno energije za punjenje telefona ili pokretanje LED svjetla, zaobilazeći potrebu za pohranjivanjem energije u baterijama na mjestima izvan mreže.
Jednostavno rečeno, solarna električna energija nastaje kada sunce zrači energiju prema relativno hladnoj solarnoj ploči. Panel se sastoji od takozvanih solarnih ćelija, napravljenih od slojeva poluvodičkog materijala, obično silicija. Kada svjetlost obasjava ovaj materijal, on stvara struju.
Međutim, noću solarni paneli zrače toplinu u svemir, koji ima temperaturu od oko 3 kelvina (-270,15°C), jer toplina putuje u smjeru nižih temperatura. To čini solarni panel hladnijim od noćnog zraka, što je temperaturna razlika koja se može iskoristiti za proizvodnju električne energije.
Pokazalo se da je solarna ploča vrlo učinkovit toplinski radijator
Kako bi to učinili, Shanhui Fan sa Sveučilišta Stanford u Kaliforniji i njegovi kolege modificirali su gotovu solarnu ćeliju dodajući termoelektrični generator, uređaj koji proizvodi struje iz temperaturnih razlika.
“Pokazalo se da je solarna ploča vrlo učinkovit toplinski radijator”, kaže Fan. “Dakle, noću solarna ploča može doseći temperaturu koja je ispod temperature okolnog zraka, a to je prilično neobična ali povoljna prilika za prikupljanje energije.“
Kada je uperena u vedro noćno nebo, modificirana solarna ćelija generirala je izlaznu snagu od 50 milivata po četvornom metru. To je samo 0,04 posto izlazne snage obične solarne ćelije tijekom dana. Ali 50 milivata po četvornom metru omogućilo bi funkcioniranje uređaja male snage, poput punjača za telefon ili LED svjetla male snage.
“Lijep aspekt ovog pristupa je da u biti imate izravan izvor napajanja noću koji ne zahtijeva nikakvu pohranu u baterije,” kaže Fan. Baterije mogu biti skupe i temperamentne. Oni također zahtijevaju puno energije za proizvodnju, a mogu doprinijeti onečišćenju vode i zraka ako se nepravilno odlažu.
Iako bi noćne solarne ćelije mogle biti korisne na lokacijama izvan mreže za određene zadatke male snage, njihova trenutna izvedba znači da je malo vjerojatno da će zamijeniti postojeću energetsku infrastrukturu. “Potencijal za proizvodnju električne energije velikih razmjera stoga je vrlo nizak”, kaže Ken Durose sa Sveučilišta u Liverpoolu, UK.
Fan i njegov tim kažu da bi se postavke mogle poboljšati kako bi se proizvela više energije i skaliranja sustava kako bi se došlo do komercijalnog proizvoda.
Referenca časopisa: Applied Physics Letters, DOI: 10.1063/5.0085205
