Yhtä hyödyllinen kuin moderni aurinkopaneelitekniikka on ihmisen pyrkimyksessä siirtyä uusiutuvaan energiaan, tällaiset paneelit eivät pysty tuottamaan sähköä yöllä.
Nyt uusi tutkimus ehdottaa, että saattaa olla mahdollista suunnitella paneeleja, jotka toimivat ympäri vuorokauden.
Optimaalisissa olosuhteissa yöllä nämä erityisesti suunnitellut aurinkosähkökennot voivat tutkimuksen mukaan tuottaa jopa neljäsosan päivässä tuotetusta energiasta.
Tämän saavuttamiseksi tarvitaan lämpösäteilyelementtejä - laitteita, jotka tuottavat energiaa säteilyjäähdytyksen kautta, kun infrapuna- tai lämpösäteily jättää elementin ja tuottaa prosessissa pienen määrän energiaa.
Lämpösäteilyelementtejä testataan jo sellaisilla aloilla kuin valmistus ja konepajateollisuus, joissa niitä käytetään hukkalämmön muuntamiseen, kuten moottorien aiheuttamat korkeat lämpötilat.
Jos aurinkopaneeli on yöllä, tällaisten kennojen käyttö on tapa käyttää tätä prosessia.
Tämän vaikutuksen saavuttamiseksi infrapunasäteilyllä tarvitaan erityyppisiä materiaaleja tavanomaisille aurinkopaneeleille, joilla on taipumus keskittyä näkyvään valoon.
Mainosvideo:
Seuraava vaihe on selvittää, mikä materiaalien ja elektroniikan yhdistelmä voi luoda tehokkaan paneelin, joka voi käyttää yötaivasta ja sen ympäristöstä säteilijänä.
Tutkijoiden laskelmien mukaan aurinkopaneelit voivat tuottaa jopa 50 wattia sähköä neliömetriä kohti ihanteellisissa olosuhteissa.
Tätä ajatusta tutkitaan useissa tutkimusryhmissä. Viime vuonna näimme Stanfordin yliopiston tutkijoiden luoman kokeellisen järjestelmän, jossa käytettiin myös yötaivaan ja maan välistä lämpötasapainoa sähkön tuottamiseksi infrapunasäteilystä.
Vaikka tämän tekniikan asianmukaiseen mittaamiseen ja käytännön soveltamiseen on vielä paljon matkaa, Mandei ja hänen kollegansa kehittävät parhaillaan prototyyppejä, mutta se on mahdollisesti suhteellisen edullinen ja edullinen tapa pitää aurinkopaneelit toiminnassa 24 tuntia vuorokaudessa.
Tutkimus julkaistiin ACS Photonics -lehdessä.