Nový druh „solárnych“ článkov ukazuje, že môžeme vyrábať elektrinu aj v noci

Solárne články v noci. (itman__47/iStock/Getty Images)

Konvenčná solárna technológia pohlcuje lúče prichádzajúceho slnečného svetla, aby zrazila napätie. Aj keď sa to zdá zvláštne, niektoré materiály sa môžu otáčať opačne a produkujú energiu, keď vyžarujú teplo späť do studenej nočnej oblohy.

Tím inžinierov v Austrálii teraz demonštroval teóriu v praxi pomocou technológie, ktorá sa bežne vyskytuje v okuliaroch na nočné videnie na výrobu energie.

Prototyp zatiaľ generuje iba malé množstvo energie a je nepravdepodobné, že by sa sám stal konkurencieschopným zdrojom obnoviteľnej energie – ale v spojení s existujúcou fotovoltaickou technológiou by mohol využiť malé množstvo energie, ktorú poskytuje.chladenie solárnych článkov po dlhom horúcom dni v práci.



„Fotovoltaika, priama premena slnečného svetla na elektrinu, je umelý proces, ktorý ľudia vyvinuli s cieľom premeniť slnečnú energiu na energiu,“ hovorí Phoebe Pearce, fyzik z University of New South Wales.

„V tomto zmysle je termoradiačný proces podobný; odvádzame energiu prúdiacu v infračervenom žiarení z teplej Zeme do studeného vesmíru.“

Vložením atómov do akéhokoľvek materiálu, ktorý sa chveje teplom, nútite ich elektróny vytvárať nízkoenergetické vlnky elektromagnetického žiarenia vo forme infračerveného svetla.

Akokoľvek nevýrazný môže byť tento elektrónový lesk, stále má potenciál spustiť pomalý elektrický prúd. Všetko, čo je potrebné, je jednosmerný elektrónový dopravný signál nazývaný dióda.

Dióda vyrobená zo správnej kombinácie prvkov môže prehadzovať elektróny po ulici, keď pomaly stráca teplo do chladnejšieho prostredia.

V tomto prípade je dióda vyrobená z telurid ortuti a kadmia (MCT). Schopnosť MCT absorbovať infračervené svetlo stredného a dlhého dosahu a premeniť ho na prúd, ktorý sa už používa v zariadeniach, ktoré detegujú infračervené svetlo, je dobre známa.

Čo nebolo úplne jasné, je, ako by sa tento konkrétny trik dal efektívne použiť ako skutočný zdroj energie.

Zahriate na približne 20 stupňov Celzia (takmer 70 stupňov Fahrenheita), jeden z testovaných MCT fotovoltaické detektory generovala hustotu výkonu 2,26 miliwattov na meter štvorcový.

Je pravda, že na ráno nestačí uvariť džbán vody kávu . Na túto malú úlohu by ste pravdepodobne potrebovali dostatok panelov MCT na pokrytie niekoľkých mestských blokov.

Ale ani o to v skutočnosti nejde, keďže v tejto oblasti je ešte veľmi skoro a existuje potenciál, aby sa technológia v budúcnosti výrazne ďalej rozvíjala.

„Práve teraz máme demonštráciu termoradiačnej diódy s relatívne veľmi nízkym výkonom. Jednou z výziev bolo skutočne to odhaliť,“ hovorí hlavný výskumník štúdie, Ned Ekins-Daukes.

'Ale teória hovorí, že je možné, aby táto technológia v konečnom dôsledku vyprodukovala asi 1/10 energie solárneho článku.'

Pri týchto druhoch účinnosti by mohlo stáť za námahu zapliesť MCT diódy do typickejších fotovoltaických sietí, aby pokračovali v dobíjaní batérií dlho po západe Slnka.

Aby bolo jasné, myšlienka použitiachladenie planéty ako zdrojnízkoenergetického žiarenia je jedným z inžinierovuž na chvíľu zábavné. Rôzne metódy priniesli rôzne výsledky, všetky s vlastnými nákladmi a prínosmi.

Napriek tomu testovaním limitov každého z nich a jemným doladením ich schopností absorbovať viac infračerveného pásma môžeme prísť s radom technológií schopných vyžmýkať každú kvapku energie z takmer akéhokoľvek druhu odpadového tepla.

„Táto technológia by mohla potenciálne zozbierať túto energiu a odstrániť potrebu batérií v určitých zariadeniach – alebo pomôcť pri ich dobíjaní,“ hovorí Ekins-Daukes.

'To nie je niečo, kde by konvenčná solárna energia bola nevyhnutne životaschopnou možnosťou.'

Tento výskum bol publikovaný v r ACS Photonics .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.