Éjszakai használatra szánt napelemek megvalósíthatósági tanulmánya

Az emberek gyakran használnak napelemeket tiszta energia (napenergia) elnyelésére, de ennek is vannak bizonyos korlátai. A napelemek napsütéses, közvetlen napsütéses környezetben nyelnek el a legjobban, míg a felhős és esős időjárás korlátozhatja energiahatékonyságukat. Jelenleg nem tud tovább működni, ha leszáll az éjszaka, és nincs közvetlen vagy közvetett fény.

Az UNSW Sydney-i Fotovoltaikus és Megújuló Energia Mérnöki Iskolából és az Egyetem Kutatóközpontjából álló kutatócsoport kulcsfontosságú áttörést ért el az infravörös technológia terén, amely lehetővé teszi éjszaka működő napelemek kifejlesztését.

A kutatók sikeresen teszteltek egy hősugárzó dióda-eszközt, amely az infravörös hőt elektromos árammá alakítja. A kutatók szerint ez a hősugárzási dióda technológia hasonló az éjjellátó szemüvegeknél használthoz.

A 18. század végén és a 19. század elején felfedezték, hogy a gőzgép hatékonysága a motoron belüli hőmérséklet-különbségtől függ, és megszületett a termodinamika – mondta Nicholas Ekins-Daukes, a kutatóközpont vezető kutatója egy hírinterjúban. . Ugyanez az elv vonatkozik a napenergiára is, ahol a nap hőforrást biztosít, a Föld felszínén lévő viszonylag hűvös napelemek pedig hidegelnyelőként működnek, így elektromos áramot lehet termelni.

Ha azonban infravörös sugárzást bocsátanak ki a Földről a világűrbe, akkor a Föld egy viszonylag meleg égitest, és az űr rendkívül hideg. Ugyanezen termodinamikai elvek alapján ez a hőmérséklet-különbséget is felhasználhatja elektromos áram előállítására, infravörös fényt küldve az űrbe.

Jelenleg a tesztberendezés által megtermelt energia nagyon kicsi, körülbelül 0,001 százalék , a napelemek energiahatékonyságához képest. De jót ígér az éjszakai használatra alkalmas napelemek fejlesztésének a jövőben. Jelenleg a csapat nagyszabású kutatásokat végez, és iparági partnerségeket keres.

"Általában azt gondoljuk, hogy a fény egy bizonyos mennyiségű energiát is elfogyaszt, amikor kibocsátja, de a középső infravörös hullámhosszú sugárzási energiával is tudunk fényt kibocsátani, és ez a módszer bizonyítottan képes az elektromosság sikeres kinyerésére" - mondta Dawkes. mondott. Nem elég minden háztartásba beépíteni a hősugárzó diódákat, de bebizonyítottuk ennek a megközelítésnek a létjogosultságát, és remélhetőleg az elkövetkező években további előrelépések lesznek.

Sok tudós nagyon támogatja a 24 órás napelemek kifejlesztését is, ezt a lehetőséget először Rune Strandberg norvég kutató vizsgálta meg. Jelenleg a Stanford Egyetem kutatói a hőenergia sötétben történő hasznosításának módjait is vizsgálják.