Solarni paneli su fotoelektrične poluvodičke ploče koje izravno stvaraju električnu energiju iz sunčeve svjetlosti. Sve dok postoji određena količina svjetlosti, svjetlosna energija se može pretvoriti u toplinsku energiju. Nedavno su znanstvenici sa Sveučilišta Stanford razvili novu tehnologiju koja solarnim pločama omogućuje proizvodnju električne energije u mraku.
slika
Prema radu objavljenom u Applied Physics Letters, ponaša se poput klasične solarne ploče, pretvarajući sunčevu svjetlost u električnu energiju tijekom dana. Noću, ugrađeni termoelektrični generator (TEG) "prikuplja električnu energiju iz temperaturne razlike između fotonaponskih ćelija i okolnog okoliša."
slika
Kao što svi znamo, fotoni prenose kinetičku energiju na molekule nakon sudara s molekulama materije, a molekule počinju stvarati toplinu kada njihova kinetička energija poraste. Stoga će svaki objekt osim apsolutne nule emitirati infracrvene zrake. Jedino što može osjetiti postojanje infracrvenih zraka je njihov toplinski učinak, ali taj proces nikako nije jednosmjerna ulica.
Sunčevo zračenje zagrijava Zemlju danju, a noću se oslobađa kao infracrveno svjetlo. Znanstvenici su razvili diodu toplinskog zračenja napravljenu od istog materijala kao i infracrvene naočale za noćno gledanje, koja pretvara toplinsku energiju koju zrače izvori topline u hladnija područja u električnu energiju.
Prebacivanjem pretvarača energije s hladnog kraja na vrući kraj za izradu solarnih panela, istraživači su rekli da je ovo prvi put da je ova tehnologija realizirana u svijetu, iako može proizvesti samo oko 1/10 električne energije solarnih panela na noću, sve dok se nastavlja poboljšavati, U budućnosti bi moglo biti moguće stvoriti uređaje koji rade isključivo na toplini koju emitiraju ljudi ili životinje.
Pričvrstili su izolacijski materijal koji se zove termoelektrični modul na fotonaponske ćelije, rekao je Shanhui Fan, inženjer elektrotehnike sa Sveučilišta Stanford koji je vodio studiju. Materijal se ponaša kao brana hidroelektrane, apsorbira protok topline i iz njega stvara energiju.
Tehnologija funkcionira tako da dnevnu toplinu zadržava u radijatoru. Zatim, kada se ta energija prirodno zrači natrag u svemir, dio nje može uhvatiti TEG i jedinstveni materijal koji hvata toplinske valne duljine.
Unatoč ovom napretku, tehnologija još uvijek ima mnogo izazova. Prvo, snaga generirana noću je samo 50 mW/kvadratu, u usporedbi s oko 1000W/kvadratu za standardne solarne ploče. Drugo, toplina se relativno brzo hladi, što se pretvara u raspadanje proizvedene električne energije.
No tehnologija je uzbudljiva i potencijalno bi se mogla koristiti u aplikacijama niske potrošnje ili tamo gdje postoji pouzdan izvor topline, poput LED rasvjete ili punjenja telefona ili senzora.
