Сонячні панелі — це фотоелектричні напівпровідникові листи, які безпосередньо виробляють електроенергію від сонячного світла. Поки зустрічається певна кількість світла, світлова енергія може перетворюватися на теплову. Нещодавно вчені Стенфордського університету розробили нову технологію, яка дозволяє сонячним панелям виробляти електроенергію в темряві.
картина
Відповідно до статті, опублікованої в Applied Physics Letters, він діє як класична сонячна панель, перетворюючи сонячне світло в електрику протягом дня. Вночі вбудований термоелектричний генератор (TEG) «збирає електроенергію з різниці температур між фотоелементами та навколишнім середовищем».
картина
Як ми всі знаємо, фотони передають кінетичну енергію молекулам після зіткнення з молекулами речовини, і молекули починають виділяти тепло, коли їхня кінетична енергія зростає. Тому будь-який об’єкт, крім абсолютного нуля, буде випромінювати інфрачервоні промені. Єдине, що може відчути існування інфрачервоних променів, це його тепловий ефект, але цей процес аж ніяк не вулиця з одностороннім рухом.
Сонячне випромінювання нагріває землю вдень і виділяється у вигляді інфрачервоного світла вночі. Вчені розробили діод теплового випромінювання, виготовлений з того самого матеріалу, що й інфрачервоні окуляри нічного бачення, який перетворює теплову енергію, що випромінюється від джерел тепла до більш прохолодних областей, в електричну енергію.
Перемикаючи перетворювач енергії з холодного кінця на гарячий, щоб виробляти сонячні панелі, дослідники сказали, що це перший випадок, коли ця технологія була реалізована в світі, хоча вона може генерувати лише близько 1/10 електроенергії сонячних панелей на ніч, поки він продовжує вдосконалюватися, У майбутньому, можливо, стане можливим створити пристрої, які працюватимуть виключно на теплі, що виділяється людьми чи тваринами.
Вони приєднали до фотоелементів ізоляційний матеріал, який називається термоелектричним модулем, сказав Шанхуй Фан, інженер-електрик зі Стенфордського університету, який керував дослідженням. Матеріал діє як гребля гідроелектростанції, поглинаючи тепловий потік і виробляючи з нього енергію.
Ця технологія затримує денне тепло в радіаторі. Потім, коли ця енергія природним чином випромінюється назад у космос, частина її може бути захоплена ТЕГ та унікальним матеріалом, який уловлює теплові хвилі.
Незважаючи на цей прорив, технологія все ще має багато проблем. По-перше, потужність, що виробляється вночі, становить лише 50 мВт/кв.м., порівняно з приблизно 1000 Вт/кв.м для стандартних сонячних панелей. По-друге, тепло відносно швидко охолоджується, що призводить до розпаду виробленої електроенергії.
Але ця технологія захоплююча і потенційно може бути використана в додатках з низьким енергоспоживанням або там, де є надійне джерело тепла, наприклад освітлення світлодіодами або зарядка телефонів або датчиків.
