Modern güneş paneli teknolojisi, insanoğlunun yenilenebilir enerjiye geçme arayışında ne kadar yararlı olursa olsun, bu paneller geceleri elektrik üretemez.
Şimdi, yeni araştırmalar günün her saati çalışabilen paneller tasarlamanın mümkün olabileceğini gösteriyor.
Araştırmaya göre, geceleri en uygun koşullarda, bu özel olarak tasarlanmış fotovoltaik hücreler gün içinde ürettikleri enerjinin dörtte birini üretebiliyor.
Bunu başarmak için termal radyasyon elemanlarına ihtiyaç vardır – kızılötesi veya termal radyasyon elementi terk ettiğinde radyasyon soğutması yoluyla enerji üreten cihazlar ve bu süreçte az miktarda enerji üretir.
Termo-radyasyon elementleri, motorların ürettiği yüksek sıcaklıklar gibi atık ısıyı dönüştürmek için kullanıldığı imalat ve makine mühendisliği gibi alanlarda halihazırda test edilmektedir.
Geceleri bir güneş paneli olması durumunda, bu tür hücrelerin kullanılması bu işlemi kullanmanın yoludur.
Davis'teki California Üniversitesi'nden elektrik mühendisi ve bilgisayar bilimcisi Jeremy Munday, “Bu cihazlardan birini alıp sıcak bir yere koyup gökyüzüne doğru tutarsak düşündük” diyor.
Bu etkiyi kızılötesi radyasyon kullanarak elde etmek için, görünür ışığa odaklanma eğiliminde olan geleneksel güneş panelleri için farklı türde malzemelere ihtiyacımız var.
Bir sonraki adım, gece gökyüzünü ve çevresini bir radyatör olarak kullanabilen etkili bir panel oluşturabilecek malzeme ve elektroniklerin hangi kombinasyonunu bulmaktır.
Munday, “Tipik bir güneş pili, güneş ışığını emerek enerji üretir, bu da voltaj ve akımın cihazda görünmesine neden olur” diyor. “Bu yeni cihazlarda ışık yayılıyor ve akım ve voltaj ters yönde gidiyor, ancak yine de enerji üretiyorsunuz.”
“Farklı malzemeler kullanmak zorundasınız, ancak fizik aynı.”
Araştırmacıların hesaplamalarına göre güneş panelleri ideal koşullarda metrekare başına 50 watt'a kadar elektrik üretebiliyor.
Bu, birkaç araştırma grubu tarafından araştırılan bir fikirdir. Geçen yıl, Stanford Üniversitesi'ndeki bilim adamları tarafından yaratılan ve gece gökyüzü ile Dünya arasındaki termal dengesizliği kızılötesi radyasyondan elektrik üretmek için kullanan deneysel bir sistem gördük.
Bu teknolojiyi doğru şekilde ölçeklendirmek ve pratikte uygulamak için uzun bir yol olsa da, Mandei ve meslektaşları şu anda prototipler geliştiriyor, ancak bu, güneş panellerini günde 24 saat çalışır durumda tutmanın potansiyel olarak nispeten ucuz ve ucuz bir yolu.
Araştırmacılar makalelerinde, “Derin alan, fotonik, optik ve malzeme biliminin akıllıca kullanılması yoluyla gece gündüz güç sağlayabilen ilgi çekici, düşük sıcaklıkta bir ısı emici sunuyor” diye sonuçlandırıyorlar.
Çalışma ACS Photonics'te yayınlandı.
