Haalbaarheidsstudie van zonnecellen voor nachtelijk gebruik

Mensen gebruiken zonnepanelen vaak om schone energie op te nemen (zonne-energie), maar het heeft ook bepaalde beperkingen. Zonnepanelen absorberen het beste in zonnige omgevingen met direct zonlicht, terwijl bewolkt en regenachtig weer hun energie-efficiëntie kan beperken. Op dit moment kan het niet blijven werken als de nacht valt en is er geen direct of indirect licht.

Een team van onderzoekers van de UNSW Sydney's School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering en het University's Research Centre heeft een belangrijke doorbraak bereikt in infraroodtechnologie die de ontwikkeling mogelijk zal maken van zonnepanelen die 's nachts werken.

De onderzoekers hebben met succes een apparaat met thermische stralingsdiode getest dat infraroodwarmte omzet in elektriciteit. De onderzoekers zeggen dat deze thermische stralingsdiodetechnologie vergelijkbaar is met de technologie die wordt gebruikt in nachtkijkers.

Aan het einde van de 18e en het begin van de 19e eeuw werd ontdekt dat de efficiëntie van een stoommachine afhangt van het temperatuurverschil over de motor, en de thermodynamica was geboren, zei Nicholas Ekins-Daukes, hoofdonderzoeker van het onderzoekscentrum, in een nieuwsinterview . Hetzelfde principe geldt voor zonne-energie, waarbij de zon voor warmte zorgt en de relatief koele zonnepanelen op het aardoppervlak als koude absorbers werken, zodat elektriciteit kan worden opgewekt.

Als echter infraroodstraling van de aarde naar de ruimte wordt uitgezonden, is de aarde een relatief warm hemellichaam en is de ruimte extreem koud. Op basis van dezelfde thermodynamische principes zou dit ook het temperatuurverschil kunnen benutten om elektriciteit op te wekken en infrarood licht de ruimte in te sturen.

Momenteel is de energie die door de testapparatuur wordt geproduceerd erg klein, ongeveer 00,001 procent, vergeleken met de energie-efficiëntie van zonnepanelen. Maar het belooft veel goeds voor de ontwikkeling van zonnepanelen die in de toekomst 's nachts kunnen worden gebruikt. Momenteel doet het team onderzoek op grote schaal en zoekt het naar samenwerkingen met de industrie.

"We denken meestal dat licht ook een bepaalde hoeveelheid energie verbruikt wanneer het wordt uitgestraald, maar we kunnen licht uitstralen met stralingsenergie in de midden-infrarode golflengten, en het is aangetoond dat deze methode het potentieel heeft om met succes elektriciteit te extraheren", zegt Dawkes. gezegd. Het is niet genoeg om apparaten met warmtestralende diodes in elk huishouden te gebruiken, maar we hebben de haalbaarheid van deze aanpak aangetoond en hopelijk zal er de komende jaren meer vooruitgang worden geboekt.

Veel wetenschappers steunen ook de ontwikkeling van 24/7 zonnepanelen, een mogelijkheid die voor het eerst werd onderzocht door de Noorse onderzoeker Rune Strandberg. Momenteel onderzoeken onderzoekers van Stanford University ook manieren om thermische energie in het donker te benutten.