Опалення та водопостачання Одне з відомих «проблемних» властивостей сонячних електростанцій – нездатність виробляти електрику в темний час доби.
Дослідники з Каліфорнійського університету в Девісі опублікували статтю в журналі Американського хімічного товариства ACS Photonics, яка інформує, що «нічні фотоелектричні елементи» (або «анти-сонячні елементи») можуть генерувати електрику вночі.
У документі стверджується, що такий пристрій може видавати до 50 ват на квадратний метр і виробляти вночі близько чверті електроенергії, яку звичайна сонячна панель виробляє протягом дня.
Вчені розглянули «альтернативну фотоелектричні концепцію», де земля є джерелом тепла, а нічне небо тепловідводом, в результаті чого виходить «нічна фотоелектрична комірка», в якій використовуються терморадіаційні (термовипромінюючі) фотоелектричні елементи і напрацювання з прогресуючої області радіаційного охолодження.
Джеремі Манде, автор статті і професор кафедри електротехніки та обчислювальної техніки в Каліфорнійському університеті в Девісі, пояснює:
«У вас є теплова енергія, що йде від Сонця до Землі, і звичайний сонячний елемент вловлює цю енергію, коли вона передається від Сонця на Землю, тому в основному вам потрібні ці два різних температурних тіла і якийсь спосіб перетворення цієї енергії. Те, що робить нічний пристрій, – це щось подібне. Теж є два тіла – тепле і холодне, але тепер гаряче тіло – це Земля, а космос – холодне. Тепло тече від Землі в космос, пристрій відбирає його і перетворює в енергію ».
Вчені розглядають так звані терморадіаційні елементи для вироблення електроенергії, на відміну від фотоелектричних елементів, які використовуються в звичних сонячних панелях. Звичайні сонячні елементи, як правило, виготовляються з кремнію, який добре вловлює світло, що знаходиться у видимому спектрі. Новий пристрій має бути зроблено з чогось, що може захоплювати світло з дуже довгою довжиною хвилі. Вчені в даний час підбирають сплави ртуті, які були б хороші для цього. «Ви повинні використовувати різні матеріали, але фізика одна і та ж», – каже автор.
Найцікавіше, що пристрій буде працювати і вдень, якщо вжити заходів, щоб або заблокувати пряме сонячне світло, або направити його в бік від сонця. Оскільки новий тип сонячних елементів потенційно може працювати цілодобово, це може відкрити принципово нові можливості для розвитку сонячної енергетики.
Втім, поки це все теорія. Мандей і його команда в даний час працюють над створенням прототипів, щоб оцінити, наскільки добре вони можуть змусити цю концепцію працювати на практиці.