Revolučný objav: anti-solárne panely vyrábajú elektriku vo dne i v noci

Jeremy Munday, profesor na Katedre elektrotechniky a informatiky Kalifornskej univerzity a jeho doktorand Tristan Deppe prišli so špeciálne navrhnutým fotovoltaickým článkom, ktorý by mohol za ideálnych podmienok v noci vyrobiť až štvrtinu energie, akú dodá bežný solárny článok na meter štvorcový. Fotovoltaika by v tomto koncepte fungovala na “obrátenom” princípe: Zem by bola využitá ako zdroj tepla a nočná obloha ako chladič. Ide teda o takzvane termoradičnú fotovoltaiku pracujúcu s konceptom radiačného chladenia. Vyžarujú teplo do okolia.

 “Uvažovali sme, čo keď vezmeme takéto zariadenie, vložíme ho do teplej oblasti a namierime ho na oblohu,“ hovorí profesor Munday. Presnejšie potom k princípu “antifotovoltaického” článku vysvetlil: “Objekt, ktorý je v porovnaní s okolím horúci, bude vyžarovať teplo ako infračervené svetlo. Konvenčný solárny článok je chladený v porovnaní so slnkom, takže ho absorbuje. Vesmír je veľmi chladný, takže ak máte teplý predmet a nasmerujete ho na oblohu, bude k nemu vyžarovať teplo. Ľudia používajú tento jav pre nočné chladenie po stovky rokov.”

Klasický solárny článok vyrába energiu absorbovaním slnečného svetla, ktoré spôsobuje, že sa v zariadení objaví napätie a začne pretekať prúd. V nočných solárnych paneloch je naopak emitované svetlo a prúd a napätia idú opačným smerom, ale stále platí princíp, že vyrába energiu. "Musia sa použiť rôzne materiály, ale fyzika je stále rovnaká," hovorí profesor Munday.

Podľa autorov zariadenia by mal tento solárny článok fungovať i cez deň. Iba by bolo potrebné odtieniť priame slnečné lúče alebo ho namieriť do Slnka. Výhodou takéhoto riešenia je predovšetkým kontinuálna produkcia elektriky, takže by mohli doplniť bežné solárne články práve nepretržitou výrobou.

Termoelektrické generátory

Termoelektrické generátory sú polovodičové zariadenia v pevnej fáze, ktoré prevádzajú teplotné rozdiely a tok tepla na užitočný zdroj jednosmerného prúdu. Polovodičové  zariadenie termoelektrického generátora využívajú Seebeckov efekt k vytváraniu napätia. Tento princíp je známy už od 18. storočia.

Pre termoelektrické generátory sa bežne používajú tri materiály: telurid bizmutu (Bi2Te3), telurid olova (PbTe) a germánium kremičitý (SiGe).

Na využitie termodynamických generátorov v praxi potom pracujú tiež vedci v Stanforde. Aj oni skúmajú možnosť využitia zariadenia, ktoré vyžaruje teplo do vesmíru k výrobe energie. “Naša technológia spája studenú stranu termoelektrického modulu s povrchom orientovaným na oblohu, ktorý vyžaruje teplo do chladného vesmíru a jeho horúcou stranou zohrieva okolitý vzduch, čo umožňuje výrobu elektriny v noci," uvádza k svojmu výskumu. Zatiaľ vie vyrobiť desatiny miliwattov z metra štvorcového, čo je dosť energie, ktorá stačí pre rozsvietenie LED osvetlenia. Teraz skúmajú cesty, ako zvýšiť produkciu energie o niekoľko rádov hore. 

Zdroje:

thermoelectricsolutions.com

www.techexplorist.com