- Источник:
- Sebastian Rothe / Alamy
Ученые из Стэнфордского университета создали солнечные батареи, работающие ночью. Для этого понадобилось оснастить панели термоэлектрическим генератором и дождаться ясной ночи. Устройство смогло выработать энергию за счет небольшой разницы температур между воздухом и батареями, портал Interesting Engineering.
Инженеры использовали радиационное охлаждение. Это способность поверхностей, обращенных к безоблачному ночному небу, возвращать инфракрасное излучение в космос. Так как нет облаков, ничто не отражает его обратно: фотоны покидают поверхность, и она становятся холоднее воздуха вокруг.
То же самое происходит с солнечной батареей, которая весь день брала излучение у солнца, а ночью начинает отдавать. Здесь и подключается термогенератор: он использует этот перепад температур, улавливает тепло, идущее из более нагретого воздуха к более холодной панели, и превращает его в электричество.
В начале испытаний команда столкнулась с проблемой: панели оказались не самым лучшим проводником тепла. Поэтому солнечный элемент прикрепили к алюминиевой пластине, которая увеличила выходную мощность системы. В ясную ночь устройство смогло получить около 50 милливатт на каждый квадратный метр солнечной батареи.
По словам ученых, это не рекордное количество. Потребуется еще несколько улучшений, и устройство сможет генерировать в два раза больше энергии. Предполагаемый предел — около 1–2 ватт на квадратный метр.
Авторы утверждают, что даже такая небольшая цифра позволит широко применять разработку. Сегодня миллиард жителей Земли не имеет доступа к электросети — эти люди вынуждены довольствоваться только солнечным светом.
Еще одно преимущество — термоэлектрические генераторы. В отличие от батарей в солнечных панелях, они твердотельные и не разлагаются после тысяч циклов, а также не нуждаются в дорогостоящем обслуживании. Энергию, которую они накапливают за ночь, можно применять, например, на метеостанциях в труднодоступных местах нашей планеты.
