Солнечные панели смогут работать круглосуточно
Казалось бы, солнечные батареи не работают ночью – их название говорит само за себя. Но один калифорнийский ученый утверждает, что нашел способ заставить их генерировать энергию еще долго после захода солнца.
Джереми Мандей, профессор электротехники и вычислительной техники в Калифорнийском университете в Дэвисе, работает над прототипом панели, которая будет превращаться в антисолнечную. Его исследования появились в журнале ACS Photonics.
Как это работает?
Солнечные панели – это холодные объекты, направленные на очень горячее и яркое солнце. Они поглощают свет и генерируют энергию. Предложение Мандея будет работать в точности наоборот. Терморадиационные ячейки будут нагреваться и направляться на ночное небо, намного более холодный объект. И горячие по сравнению с окружающей средой ячейки будут отдавать тепло в виде инфракрасного излучения.
“Земля используется в качестве источника тепла, а ночное небо – в качестве радиатора, в результате чего образуется «ночной фотоэлектрический элемент»”, – говорится в исследовании.
“Обычный солнечный элемент генерирует энергию, поглощая солнечный свет, что вызывает появление напряжения и тока. Вместо этого новые устройстваа будут излучаеть свет, а ток и напряжение пойдут в противоположном направлении, но при этом все равно генерируется электричество, – объясняет Мандей. – Можно использовать разные материалы, но физика та же”.
Если его панель будет работать, она сможет продолжать вырабатывать электроэнергию без необходимости накапливать избыточное электричество, что является одним из самых дорогих процессов в выработке электричества при помощи батарей.
Солнечные панели не производят электричество в темноте
Солнечные панели не производят энергию ночью или в пасмурный день. Но они продолжают работать за счет системы чистого измерения. Это означает, что избыточная энергия передается в большую сеть для общего пользования и отдается батареям, когда солнце заходит. Но такие сети часто работают на ископаемом топливе, так как это дешевле.
Есть и те батареи, которые накапливают энергию самостоятельно и не отдают ее в сеть. Но они существенно дороже, так как сохранить ее непросто.
“Солнечные панели ограничены тем, что могут работать только в течение дня, тогда как новые устройства смогут работать 24 часа в сутки, а это реальное преимущество. Никто не хочет терять энергию после захода солнца”, – уверен Мандей.
В конце 2018 года солнечными панелями пользовались 12.3 миллиона американских домов.
Солнечные панели в последнее время стали более доступными. Сейчас средняя установка стоит около $11 000. Но они еще не могут конкурировать с другими, более традиционными источниками энергии. Даже сейчас солнечные панели считаются слишком дорогими и менее производительными.
У изобретения Мандея тоже есть один минус. Уже изготовленные им прототипы вырабатывают 50 ватт электроэнергии на квадратный метр, что составляет лишь около 25% от того, что могут вырабатывать за день традиционные солнечные панели. Впрочем, чтобы улучшить и начать производить такие круглосуточные устройства, понадобится не один год.
