Bizony, az éjszaka termelő napelem az infravörös fényt hasznosítja.
Az új technológia a kaliforniai Stanford Egyetem mérnökének, Sid Assawaworrarit -nak és kollégáinak köszönhető, ugyanis egy hagyományos napelemet átalakítva olyan eszközt építettek, amely éjszaka is képes energiát termelni egy termoelektromos generátor segítségével.
„Napközben a Napból érkező fény verődik a napelem panelokra, de éjszaka valahogy ennek az ellenkezője történik.” – mondja Sid Assawaworrarit
Hogy működik?
A napelemek, – mint minden, ami melegebb, mint az abszolút nulla – infravörös sugárzást bocsátanak ki, így valójában fény áramlik ki a napelem panelből és ezt használjuk arra, hogy éjszaka áramot termeljünk. Az éjszakai égboltra kikerülő fotonok valójában lehűtik a napelem panelokat.
Ahogy ezek a fotonok elhagyják a napelem ég felé eső felületét, hőt visznek magukkal. Ez azt jelenti, hogy tiszta éjszakán – amikor nincsenek felhők, amelyek visszavernék az infravörös fényt a Föld felé – a napelem felülete néhány fokkal hidegebb lesz, mint a körülötte lévő levegő. Assawaworrarit és kollégái ezt a hőmérséklet-különbséget használják ki. A termoelektromos generátornak nevezett eszköz képes felfogni a melegebb levegőből a hidegebb napkollektorba áramló hő egy részét, és elektromos árammá alakítani.
A Stanford-tetőn tesztelt Assawaworrarit készülék tiszta (vagyis teljesen felhőtlen) éjszakán nagyjából ötven milliwattot termel a napelem négyzetméterére (50 mW/m 2 ).
„Azt hiszem, ez valószínűleg rekordszám” – mondja. De Assawaworrarit és csapata nem áll meg itt. Azt mondja, hogy egy-két fejlesztéssel (és jó helyen) egy ilyen készülék kétszer annyi áramot termelhetne.
Az elméleti határ valószínűleg körülbelül egy-két watt/négyzetméter” – mondja. „Ez nem nagy szám, de sok olyan helyzet létezik, ahol jól jönne ez a fajta energia éjszaka.” – vélekedik a Stanford Egyetem mérnöke.
A világ népességének nagy része – körülbelül egymilliárd ember – olyan helyen él, ahol nincs elektromos hálózat. Aki ilyen helyen él, nappal támaszkodhat a napenergiára, de éjszaka továbbra sem lesz megoldva az áram ellátása. Az akkumulátorok drágák, és teljesítményük néhány ezer töltés után romlani kezdhet – a termoelektromos generátorok azonban örök életűek. Az éjszakai áramtermelés lehetősége akár csökkentheti is az akkumulátorok szükségességét, valamint a karbantartási és csereköltségeket. Assawaworrarit szerint amennyiben az általa kifejlesztett technika négyzetméterenként egy watt környékét eléri, nagyon vonzó megoldás lenne a költségek szempontjából.
Az, hogy éjszaka a tiszta égbolt felé néző felületek lehűlnek, már régóta ismert, azonban a stanfordi szakembereknek nagy kihívás volt az új technológia összerakása ugyanis eleinte tizedannyi áramot termeltek, mint amire számítottak. Ennek oka az volt, hogy rájöttek, a napelem nem jó hővezető, ahhoz, hogy ezt a problémát megoldják és jobb számokat érjenek el a kutatás során a napelem panelokat egy alumínium lemezhez rögzítették, így sokkal hatékonyabban vezeti az energiát.
Azáltal, hogy ezt az új technológiát napelemekkel integrálták, amelyek napközben villamos energiát termelnek, a kutatók fontos lépést tettek előre abban, hogy a hétköznapi ember számára is elérhető legyen az energia begyűjtése.
Habár jelenleg még nincs olyan napelemes rendszer a piacon, ami éjszaka is termelne, reméljük a folyamatosan újuló technológiáknak köszönhetően pár éven belül már elérhetőek lesznek.
forrás:
https://interestingengineering.com/innovation/stanford-solar-panel-night
