Nová technologie spojená se solárními panely vyrábí elektrickou energii i v noci
Profesor Sid Assawaworrarit a jeho kolegové ze Standfordské univerzity v Kalifornii (USA) vytvořili novou technologii, která těží z překvapivého faktu o solárních panelech. Využívá teplotní rozdíl mezi denní a noční dobou a tím vyrábí elektrickou energii.
„Během dne přichází světlo ze Slunce a dopadá na solární článek, ale během noci nastane obrácený jev,“ říká profesor Assawaworrarit. Je to proto, že solární panely vyzařují infračervené záření.
Když fotony, které solární panely získaly během dne, opouštějí jejich povrch směrem k noční obloze, nesou s sebou teplo a přitom ochlazují solární článek. To znamená, že za jasné noci, kdy nejsou žádné mraky, které by odrážely infračervené světlo zpět k Zemi, bude povrch solárního panelu o několik stupňů chladnější než vzduch kolem něj. Tohoto teplotního rozdílu profesor Assawaworrarit a jeho kolegové využívají. Zařízení zvané termoelektrický generátor dokáže zachytit část tepla proudícího z teplejšího vzduchu do chladnějšího solárního panelu a přeměnit ho na elektřinu.
Za jasné noci generuje zařízení s názvem Assawaworrarit testované na střeše Stanforduské univerzity zhruba padesát miliwattů na každý čtvereční metr solárního panelu (50 mW/m2). S několika vylepšními a na vhodném místě by však mohlo generovat až dvonásobné množství elektřiny.
„Limit výroby energie je asi jeden nebo dva watty na metr čtvereční. To sice není velké číslo, ale existuje spousta aplikací, kde by se takový druh energie v noci hodil. Například velká část světové populace (zhruba miliarda lidí) nemá přístup k elektrické síti. Lidé žijící v takové situaci se mohou spolehnout na solární energii pouze během dne, ale v noci mají problém. Na rozdíl od baterií, které se po několika tisících nabíjecích cyklech podstatně zhorší, jsou termoelektrické generátory používané v těchto solárních panelech v pevném stavu, takže životnost je v podstatě věčná,“ říká profesor Assawaworrarit.
Podle webu InterestingEngineering Země neustále přijímá obrovské množství energie ze Slunce. Mraky, částice v atmosféře a reflexní povrchy jako třeba zasněžené hory, odrážejí 30 procent této energie zpět do vesmíru. Zbytek skončí oteplováním země, oceánů, atmosféry a všeho ostatního na planetě. Jakmile lidé od dob průmyslové revoluce začali spalovat velké množství fosilních paliv, Země vysílá přibližně tolik energie, kolik přijímá. To je důvod, proč planeta vyzařuje skutečně ohromující množství energie jako infračervené záření.
Infračervené záření, které Země vyzařuje, má vlnové délky příliš dlouhé na to, aby je viděly naše oči, ale je nositelem energie. Tímto procesem prochází více než polovina celkového množství sluneční energie, která dopadne na Zemi a nakonec se vrátí do vesmíru.
Profesor Assawaworrarit a jeho kolegové vyrobili novou technologii, jak zachytit energii, když opouští planetu. Jak ale původně zjistili, solární článek ve skutečnosti není příliš dobrým vodičem tepla, takže problém vyřešili připojením solárního článku přímo k hliníkové desce, která vede energii mnohem efektivněji. Spojením této nové technologie se solárními panely, které generují elektřinu během dne, udělali vědci důležitý krok vpřed.
Zdroj: interestingengineering.com, stanford.edu