Saulės baterijos turi galimybę gaminti elektrą 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę

Saulės baterija, galinti generuoti elektrą net naktį, skamba per gerai, kad būtų tiesa, ir taip gali būti, nepaisant priešingų įrodymų.

Iš vandens gamybos saulės baterijos į naujų valymo būdų, mokslininkai nuolat ieško būdų, kaip saulės baterijas padaryti efektyvesnes ir naudingesnes. Neseniai Stanfordo universiteto inžinieriai sukūrė termoelektrinį generatorių kuri naudoja infraraudonųjų spindulių šviesą, atsimušančią nuo saulės kolektorių paviršiaus, kad pagamintų nedidelį kiekį elektros energijos, iš esmės sukuriant elektros energiją iš plokščių net naktį. Tačiau nors mokslas yra patikimas, būtent ekonomika gali neleisti jam įgyti populiarumo.

„Pasakysiu, kad vienas didžiausių termoelektrinių [taikymų] iššūkių yra konvertavimas žemos temperatūros šiluma, [nes] netoli kambario temperatūros, efektyvumas yra labai, labai mažas. paaiškino

Daktaras Davidas Ginley, vyriausiasis mokslininkas Nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija (NREL) el. laiške Lifewire. "Šiuo atveju problema yra ta, kad energijos kiekis yra mažas, o laukimas iki nakties reiškia, kad bet kuriuo atveju prarasite dalį [energijos] per radiaciją."

Tebūna šviesa

Vadovaujama Ph.D. kandidatas Sidas Assawaworraritastyrėjai įrengė savo termoelektrinį generatorių prie įprastos saulės baterijos ir panaudojo prietaisą, kad generuoti nedidelį kiekį elektros iš infraraudonųjų spindulių, sklindančios nuo saulės kolektorių paviršiaus naktis.

Termoelektrinis generatorius gamina nedidelį kiekį elektros, pasinaudodamas nedideliu skirtumu temperatūroje tarp aplinkos oro ir saulės baterijos paviršiaus, kai jis nukreiptas tiesiai į skaidrų dangus.

Saulė nukreipia į Žemę didžiulį energijos kiekį, tačiau, išskyrus dalį jos, kuri yra sulaikoma šiltnamio efektą sukeliančių dujų, planeta beveik išsiunčia didžiąją dalį gaunamos energijos infraraudonosios spinduliuotės pavidalu, procese, vadinamame spinduliavimu. aušinimas. Procesas buvo naudotas senovės Indijoje ir Irane užšaldyti vandenį ir sukurti ledą ir geriausiai veikia be debesų naktimis, nes debesys atspindi infraraudonąją šviesą į žemę.

Assawaworrarit ir jo komanda sukūrė naują būdą užfiksuoti tą energiją, kai ji pasitraukia iš planetos. Saulės kolektoriui vėstant, išbėgantys fotonai neša šilumą, kurią tyrėjai sugauna savo termoelektriniu generatoriumi, kad paverstų elektra.

Pirmiausia mokslininkai bandė fiksuoti infraraudonųjų spindulių šviesą 2019 m, o dabar Stanfordo mokslininkams pavyko šią technologiją sujungti su įprastomis saulės baterijomis, kad ji būtų prieinamesnė ir efektyvesnė.

Koncepcijos įrodymas

Giedrą naktį ant Stanfordo stogo išbandytas įrenginys Assawaworrarit sukuria maždaug penkiasdešimt milivatų arba 0,05 vatų kiekvienam kvadratiniam metrui saulės kolektorių. Priešingai, saulės baterijos paprastai per dieną gali generuoti apie 150 vatų vienam kvadratiniam metrui. Kad skaičiai būtų perspektyvūs, maža LED lemputė sunaudoja 18 vatų elektros energijos.

Penkiasdešimt milivatų nėra didžiulis skaičius, tačiau mokslininkai teigia, kad skaičiai didėja, kai technologija taikoma plačiu mastu. Yra daug programų, kur tokia energija naktį, kad ir kokia nedidelė, gali būti ypač naudinga kai manote, kad nemaža dalis pasaulio gyventojų vis dar neturi prieigos prie elektros laikrodis.

Ir tai tik pradžia. Assawaworrarit pasakojo Interesing Engineering kad šiek tiek padirbėję ir palankesnėmis oro sąlygomis mokslininkai galėtų padvigubinti jų įrenginio pagamintos elektros energijos, pridurdami, kad teorinė riba yra apie vieną ar du vatus kvadratui metras.

Tyrėjai mano, kad sistema gali būti labai patraukli sąnaudų požiūriu, jei jie sugebės generuoti iki vato vienam kvadratiniam metrui.

Tačiau vis dar yra keletas būdų, kaip sistema pasiekti tokį efektyvumą. Tokia, kokia yra dabar, daktaras Ginley lieka nesužavėtas.

Jo nuomone, prieš pradedant naudoti technologiją realiame pasaulyje, kažkas turės atlikti gerą energetinę analizę kartu su pirminiu technologijų rinkos įvertinimu. Be to, jis mano, kad dėl termoelektrinių generatorių kainos, palyginti su jų patikimumu ir efektyvumu, jie prastai tinka naudoti su saulės elementais.

"Šiuo atveju [įgytos] papildomos galios kaina tikriausiai nėra verta išlaidų", - teigė dr. Ginley.