Solárne panely sú fotoelektrické polovodičové dosky, ktoré priamo vyrábajú elektrinu zo slnečného žiarenia. Pokiaľ je splnené určité množstvo svetla, svetelná energia sa môže premeniť na tepelnú energiu. Nedávno vedci zo Stanfordskej univerzity vyvinuli novú technológiu, ktorá umožňuje solárnym panelom vyrábať elektrinu v tme.
obrázok
Podľa článku publikovaného v Applied Physics Letters funguje ako klasický solárny panel, ktorý počas dňa premieňa slnečné svetlo na elektrinu. V noci zabudovaný termoelektrický generátor (TEG) „zbiera elektrinu z teplotného rozdielu medzi fotovoltaickými článkami a okolitým prostredím“.
obrázok
Ako všetci vieme, fotóny prenášajú kinetickú energiu molekulám po zrážke s molekulami hmoty a molekuly začínajú vytvárať teplo, keď ich kinetická energia stúpa. Preto akýkoľvek objekt okrem absolútnej nuly bude vyžarovať infračervené lúče. Jediná vec, ktorá môže cítiť existenciu infračervených lúčov, je jeho tepelný efekt, ale tento proces to v žiadnom prípade nie je jednosmerná ulica.
Slnečné žiarenie ohrieva Zem počas dňa a v noci sa uvoľňuje ako infračervené svetlo. Vedci vyvinuli diódu tepelného žiarenia vyrobenú z rovnakého materiálu ako infračervené okuliare na nočné videnie, ktorá premieňa tepelnú energiu vyžarovanú zo zdrojov tepla do chladnejších oblastí na elektrickú energiu.
Prepnutím meniča energie zo studeného konca na horúci na výrobu solárnych panelov výskumníci uviedli, že je to prvýkrát, čo bola táto technológia realizovaná na svete, hoci dokáže generovať len asi 1/10 elektriny zo solárnych panelov. v noci, pokiaľ sa bude neustále zlepšovať, V budúcnosti možno bude možné vytvoriť zariadenia, ktoré budú fungovať výlučne na základe tepla vyžarovaného ľuďmi alebo zvieratami.
K fotovoltaickým článkom pripojili izolačný materiál nazývaný termoelektrický modul, povedal Shanhui Fan, elektroinžinier na Stanfordskej univerzite, ktorý viedol štúdiu. Materiál pôsobí ako vodná hrádza, absorbuje tepelný tok a generuje z neho energiu.
Technológia funguje tak, že denné teplo zachytáva do radiátora. Potom, keď je táto energia prirodzene vyžiarená späť do vesmíru, časť z nej môže byť zachytená TEG a jedinečným materiálom, ktorý zachytáva tepelné vlnové dĺžky.
Napriek tomuto prelomu má táto technológia stále veľa výziev. Po prvé, energia generovaná v noci je iba 50 mW/štvorec v porovnaní s približne 1 000 W/štvorcový pre štandardné solárne panely. Po druhé, teplo sa pomerne rýchlo ochladzuje, čo sa premieta do rozpadu vyrobenej elektriny.
Táto technológia je však vzrušujúca a mohla by byť potenciálne použitá v aplikáciách s nízkou spotrebou energie alebo tam, kde existuje spoľahlivý zdroj tepla, ako sú svetelné diódy LED alebo nabíjanie telefónov alebo senzorov.
