Wat als zonnecellen 's nachts zouden werken? Dat is geen grap, volgens Jeremy Munday, professor in de afdeling Electrical and Computer Engineering aan UC Davis. In feite, een speciaal ontworpen fotovoltaïsche cel kan 's nachts onder ideale omstandigheden tot 50 watt per vierkante meter genereren, ongeveer een kwart van wat een conventioneel zonnepaneel overdag kan genereren, volgens een conceptpaper van Munday en promovendus Tristan Deppe. Het artikel is gepubliceerd in, en stond op de omslag van, het januari-nummer van 2020 ACS Fotonica .

maandag, die onlangs bij UC Davis kwam van de Universiteit van Maryland, ontwikkelt prototypes van deze nachtelijke zonnecellen die kleine hoeveelheden stroom kunnen opwekken. De onderzoekers hopen het vermogen en de efficiëntie van de apparaten te verbeteren.

Munday zei dat het proces vergelijkbaar is met de manier waarop een normale zonnecel werkt, maar omgekeerd. Een object dat in vergelijking met zijn omgeving heet is, straalt warmte uit als infrarood licht. Een conventionele zonnecel is koel in vergelijking met de zon, dus het absorbeert licht.

Ruimte is echt, heel koud, dus als je een warm voorwerp hebt en het naar de lucht richt, het zal er warmte naar uitstralen. Mensen gebruiken dit fenomeen al honderden jaren voor nachtelijke koeling. In de afgelopen vijf jaar, Maandag zei, er is veel belangstelling voor apparaten die dit overdag kunnen doen (door zonlicht weg te filteren of van de zon af te richten).

Energie opwekken door warmte uit te stralen

Er is nog een ander soort apparaat, een thermoradiatieve cel genaamd, die energie opwekt door warmte uit te stralen naar de omgeving. Onderzoekers hebben onderzocht hoe ze de restwarmte van motoren kunnen opvangen.

"We dachten, wat als we een van deze apparaten zouden nemen en het in een warme ruimte zouden plaatsen en het naar de lucht zouden richten, ' zei Munda.

Deze thermoradiatieve cel die naar de nachtelijke hemel is gericht, zou infrarood licht uitzenden omdat het warmer is dan de ruimte.

"Een gewone zonnecel wekt stroom op door zonlicht te absorberen, waardoor een spanning over het apparaat verschijnt en stroom gaat vloeien. In deze nieuwe apparaten licht wordt in plaats daarvan uitgezonden en de stroom en spanning gaan in de tegenovergestelde richting, maar je genereert nog steeds stroom, "Zei Munday. "Je moet verschillende materialen gebruiken, maar de fysica is hetzelfde."

Het apparaat zou ook overdag werken, als u stappen heeft ondernomen om direct zonlicht te blokkeren of het van de zon af te richten. Omdat dit nieuwe type zonnecel mogelijk de klok rond zou kunnen werken, het is een intrigerende optie om het elektriciteitsnet in evenwicht te brengen over de dag-nachtcyclus.