Solcellepaneler er fotoelektriske halvlederplater som direkte genererer elektrisitet fra sollys. Så lenge en viss mengde lys er oppfylt, kan lysenergi omdannes til varmeenergi. Nylig har forskere ved Stanford University utviklet en ny teknologi som gjør at solcellepaneler kan generere strøm i mørket.
bilde
I følge en artikkel publisert i Applied Physics Letters, fungerer det som et klassisk solcellepanel, og konverterer sollys til elektrisitet i løpet av dagen. Om natten "henter en innebygd termoelektrisk generator (TEG) elektrisitet fra temperaturforskjellen mellom solcellecellene og omgivelsene."
bilde
Som vi alle vet overfører fotoner kinetisk energi til molekyler etter å ha kollidert med materiemolekyler, og molekylene begynner å generere varme når kinetisk energi stiger. Derfor vil ethvert objekt unntatt absolutt null sende ut infrarøde stråler. Det eneste som kan føle eksistensen av infrarøde stråler er dens termiske effekt, men denne prosessen Det er på ingen måte en enveiskjørt gate.
Solstråling varmer opp jorden om dagen og frigjøres som infrarødt lys om natten. Forskere har utviklet en termisk strålingsdiode laget av samme materiale som infrarøde nattsynsbriller, som omdanner termisk energi utstrålt fra varmekilder til kjøligere områder til elektrisk energi.
Ved å bytte strømomformeren fra den kalde enden til den varme enden for å lage solcellepaneler, sa forskerne at dette er første gang denne teknologien er realisert i verden, selv om den bare kan generere omtrent 1/10 av elektrisiteten til solcellepaneler kl. natt, så lenge det fortsetter å forbedre seg, I fremtiden kan det være mulig å lage enheter som kjører utelukkende på varmen som sendes ut av mennesker eller dyr.
De festet et isolerende materiale kalt en termoelektrisk modul til solcellecellene, sa Shanhui Fan, en elektroingeniør ved Stanford University som ledet studien. Materialet fungerer som en vannkraftdam, absorberer varmestrøm og genererer energi fra den.
Teknologien fungerer ved å fange dagvarmen inn i radiatoren. Når denne energien blir naturlig utstrålet tilbake til verdensrommet, kan noe av den fanges opp av TEG og et unikt materiale som fanger termiske bølgelengder.
Til tross for dette gjennombruddet har teknologien fortsatt mange utfordringer. For det første er strømmen generert om natten bare 50mW/kvadrat, sammenlignet med omtrent 1000W/kvadrat for standard solcellepaneler. For det andre avkjøles varmen relativt raskt, noe som fører til forfall i elektrisiteten som genereres.
Men teknologien er spennende og kan potensielt brukes i lavstrømsapplikasjoner eller der det er en pålitelig varmekilde, for eksempel lysdioder eller ladetelefoner eller sensorer.
