Солнечные панели представляют собой листы фотоэлектрических полупроводников, которые непосредственно генерируют электричество из солнечного света. Пока присутствует определенное количество света, световая энергия может быть преобразована в тепловую энергию. Недавно ученые из Стэнфордского университета разработали новую технологию, позволяющую солнечным батареям вырабатывать электричество в темноте.
картина
Согласно статье, опубликованной в Applied Physics Letters, он действует как классическая солнечная панель, преобразуя солнечный свет в электричество в течение дня. Ночью встроенный термоэлектрический генератор (ТЭГ) «собирает электричество от разницы температур между фотогальваническими элементами и окружающей средой».
картина
Как мы все знаем, фотоны передают кинетическую энергию молекулам после столкновения с молекулами материи, а молекулы начинают выделять тепло, когда их кинетическая энергия возрастает. Следовательно, любой объект, кроме абсолютного нуля, будет излучать инфракрасные лучи. Единственное, что может чувствовать существование инфракрасных лучей, это их тепловое воздействие, но этот процесс ни в коем случае не является улицей с односторонним движением.
Солнечное излучение нагревает землю в течение дня и испускается в виде инфракрасного света ночью. Ученые разработали диод теплового излучения, изготовленный из того же материала, что и инфракрасные очки ночного видения, который преобразует тепловую энергию, излучаемую источниками тепла в более прохладные области, в электрическую энергию.
Исследователи заявили, что переключение преобразователя мощности с холодного конца на горячий конец для изготовления солнечных панелей впервые в мире реализовано в этой технологии, хотя она может генерировать только около 1/10 электроэнергии солнечных панелей при Ночь, пока она продолжает улучшаться, В будущем, возможно, можно будет создавать устройства, работающие исключительно на тепле, излучаемом людьми или животными.
Они прикрепили изоляционный материал, называемый термоэлектрическим модулем, к фотогальваническим элементам, сказал Шанхуэй Фань, инженер-электрик из Стэнфордского университета, который руководил исследованием. Материал действует как плотина гидроэлектростанции, поглощая тепловой поток и вырабатывая из него энергию.
Технология работает, улавливая дневное тепло в радиаторе. Затем, когда эта энергия естественным образом излучается обратно в космос, часть ее может быть захвачена ТЭГ и уникальным материалом, улавливающим тепловые волны.
Несмотря на этот прорыв, технология все еще имеет много проблем. Во-первых, мощность, вырабатываемая ночью, составляет всего 50 мВт/квадрат по сравнению с примерно 1000 Вт/квадрат для стандартных солнечных панелей. Во-вторых, тепло остывает относительно быстро, что приводит к распаду вырабатываемой электроэнергии.
Но эта технология интересна и потенциально может использоваться в приложениях с низким энергопотреблением или там, где есть надежный источник тепла, например, для освещения светодиодов или зарядки телефонов или датчиков.
