Anti-solceller:En fotovoltaisk celle, der fungerer om natten

Hvad hvis solceller arbejdede om natten? Det er ingen joke, ifølge Jeremy Munday, professor ved Institut for Elektro- og Computerteknik ved UC Davis. Faktisk, en specialdesignet fotovoltaisk celle kunne generere op til 50 watt strøm pr. kvadratmeter under ideelle forhold om natten, omkring en fjerdedel af, hvad et konventionelt solpanel kan generere i dagtimerne, ifølge et konceptpapir af Munday og kandidatstuderende Tristan Deppe. Artiklen blev publiceret i, og vist på forsiden af, januar 2020 udgaven af ACS Fotonik .

mandag, som for nylig kom til UC Davis fra University of Maryland, udvikler prototyper af disse nattesolceller, der kan generere små mængder strøm. Forskerne håber at forbedre enhedernes effekt og effektivitet.

Munday sagde, at processen ligner den måde, en normal solcelle fungerer på, men omvendt. Et objekt, der er varmt i forhold til omgivelserne, vil udstråle varme som infrarødt lys. En konventionel solcelle er kølig sammenlignet med solen, så det absorberer lys.

Rummet er virkelig, rigtig koldt, så hvis du har en varm genstand og peger den mod himlen, det vil udstråle varme mod det. Folk har brugt dette fænomen til natkøling i hundreder af år. I de sidste fem år har Munday sagde, der har været stor interesse for enheder, der kan gøre dette i dagtimerne (ved at filtrere sollys fra eller pege væk fra solen).

Generering af strøm ved at udsende varme

Der er en anden slags enhed kaldet en termostrålingscelle, der genererer strøm ved at udstråle varme til omgivelserne. Forskere har undersøgt at bruge dem til at fange spildvarme fra motorer.

"Vi tænkte, hvad hvis vi tog en af ​​disse enheder og satte den i et varmt område og pegede den mod himlen, " sagde Munday.

Denne termostrålende celle, der peger mod nattehimlen, ville udsende infrarødt lys, fordi det er varmere end det ydre rum.

"En almindelig solcelle genererer strøm ved at absorbere sollys, hvilket medfører, at der opstår en spænding over enheden, og at der løber strøm. I disse nye enheder, I stedet udsendes lys, og strømmen og spændingen går i den modsatte retning, men du genererer stadig strøm, " sagde Munday. "Du skal bruge forskellige materialer, men fysikken er den samme."

Enheden ville også fungere i løbet af dagen, hvis du tog skridt til enten at blokere for direkte sollys eller pegede det væk fra solen. Fordi denne nye type solcelle potentielt kan fungere døgnet rundt, det er en spændende mulighed for at balancere elnettet over dag-nat-cyklussen.