Saules paneļi ir fotoelektriskas pusvadītāju loksnes, kas tieši ģenerē elektroenerģiju no saules gaismas. Kamēr tiek sasniegts noteikts gaismas daudzums, gaismas enerģiju var pārvērst siltumenerģijā. Nesen Stenfordas universitātes zinātnieki ir izstrādājuši jaunu tehnoloģiju, kas ļauj saules paneļiem ražot elektroenerģiju tumsā.
bilde
Saskaņā ar rakstu, kas publicēts Applied Physics Letters, tas darbojas kā klasisks saules panelis, dienas laikā pārvēršot saules gaismu elektrībā. Naktīs iegultais termoelektriskais ģenerators (TEG) "savāc elektrību no temperatūras starpības starp fotoelementiem un apkārtējo vidi".
bilde
Kā mēs visi zinām, fotoni nodod kinētisko enerģiju molekulām pēc sadursmes ar vielas molekulām, un molekulas sāk radīt siltumu, kad to kinētiskā enerģija paaugstinās. Tāpēc jebkurš objekts, izņemot absolūto nulli, izstaros infrasarkanos starus. Vienīgais, kas var just infrasarkano staru esamību, ir tā termiskais efekts, taču šis process nekādā gadījumā nav vienvirziena iela.
Saules starojums sasilda zemi dienas laikā un naktī izdalās kā infrasarkanā gaisma. Zinātnieki ir izstrādājuši termiskā starojuma diodi, kas izgatavota no tāda paša materiāla kā infrasarkanās nakts redzamības brilles, kas pārvērš siltumenerģiju, kas izstaro no siltuma avotiem uz vēsākām zonām, elektroenerģijā.
Pārslēdzot jaudas pārveidotāju no aukstā gala uz karsto galu, lai izgatavotu saules paneļus, pētnieki teica, ka šī ir pirmā reize, kad šī tehnoloģija tiek realizēta pasaulē, lai gan tā spēj radīt tikai aptuveni 1/10 no saules paneļu elektroenerģijas plkst. nakts, ja vien tā turpinās uzlaboties, Nākotnē, iespējams, būs iespējams izveidot ierīces, kas darbojas tikai ar cilvēku vai dzīvnieku izdalīto siltumu.
Viņi fotoelektriskajām šūnām pievienoja izolācijas materiālu, ko sauc par termoelektrisko moduli, sacīja Shanhui Fan, Stenfordas universitātes elektroinženieris, kurš vadīja pētījumu. Materiāls darbojas kā hidroelektrostacijas dambis, absorbējot siltuma plūsmu un ģenerējot no tā enerģiju.
Tehnoloģija darbojas, ieslodzot dienas siltumu radiatorā. Pēc tam, kad šī enerģija dabiski tiek izstarota atpakaļ kosmosā, daļu no tās var uztvert TEG un unikāls materiāls, kas aiztur termiskos viļņu garumus.
Neskatoties uz šo sasniegumu, tehnoloģijai joprojām ir daudz izaicinājumu. Pirmkārt, naktī saražotā jauda ir tikai 50 mW uz kvadrātu, salīdzinot ar aptuveni 1000 W/kvadrātveida standarta saules paneļiem. Otrkārt, siltums salīdzinoši ātri atdziest, kas izpaužas kā saražotās elektroenerģijas samazināšanās.
Taču tehnoloģija ir aizraujoša un potenciāli varētu tikt izmantota mazjaudas lietojumos vai vietās, kur ir uzticams siltuma avots, piemēram, apgaismojuma gaismas diodes vai tālruņu vai sensoru uzlāde.
