Создана ночная солнечная батарея производительностью 50 Вт на квадратный метр
Ранее уже сообщалось о создании девайсов, способных генерировать энергию «из ночной темноты». Они были основаны, например, на радиационном охлаждении или люминесценции, но обладали общим недостатком - очень малой производительностью, которая исчисляется единицами ватт на квадратный метр.
По словам ученых во главе Джереми Мандея, профессора кафедры электротехники и вычислительной техники из Калифорнийского университета в Дэвисе, ими разработана специальная фотоэлектрическая панель, способная генерировать до 50 Вт на квадратный метр ночью в идеальных условиях - это примерно четверть того, что обычная солнечная панель способна производить в дневное время.
Научная статья ученых опубликована в журнале ACS Photonics и в настоящее время они пытаются улучшить выходную мощность и эффективность устройства.
В своей работе исследователи объясняют, что суть предложенного ими процесса похожа на работу обычного солнечного элемента, но происходит обратном порядке. Горячий по сравнению с окружающей средой объект выделяет тепло в виде инфракрасного излучения, в то время как обычный солнечный элемент прохладнее по сравнению с солнцем, поэтому он поглощает свет.
«Пространство действительно очень холодное, поэтому, если имеется теплый объект и он направлен в небо, он будет излучать тепло в его сторону. Люди используют это явление для ночного охлаждения в течение сотен лет», - говорит Мандей.
Существуют устройство, называемое терморадиационным элементом, которое генерирует энергию, излучая тепло в окружающую среду. Оно используется для улавливания отработанного тепла от двигателей, но ученые решили провести эксперимент, поместив его в теплое место и направив в небо.
«Обычный солнечный элемент генерирует энергию, поглощая солнечный свет, что вызывает в нем появление напряжения и протекание тока. В наших новых устройствах вместо этого излучается свет, а ток и напряжение идут в противоположном направлении, но вы все равно вырабатываете энергию, - поясняет Мандей. - Вам приходится использовать разные материалы, но физика - та же».
При этом, такая «анти-солнечная панель» будет работать и днем, если оградить ее от попадания прямого солнечного света, либо развернуть в сторону от Солнца. Ученые убеждены, что благодаря способности новых фотоэлементов работать круглосуточно, они могут обеспечивать баланс в работе энергосистем на возобновляемых источниках.