Aurinkokennojen toteutettavuustutkimus yökäyttöön

Ihmiset käyttävät usein aurinkopaneeleja puhtaan energian (aurinkoenergian) absorboimiseen, mutta sillä on myös tiettyjä rajoituksia. Aurinkopaneelit imeytyvät parhaiten aurinkoisissa, suorissa aurinkoisissa ympäristöissä, kun taas pilvinen ja sateinen sää voivat rajoittaa niiden energiatehokkuutta. Tällä hetkellä se ei voi jatkaa toimintaansa, kun yö tulee, eikä suoraa tai epäsuoraa valoa ole.

UNSW Sydneyn aurinkosähkö- ja uusiutuvan energian tekniikan korkeakoulun ja yliopiston tutkimuskeskuksen tutkijaryhmä on tehnyt keskeisen läpimurron infrapunatekniikassa, joka mahdollistaa yöllä toimivien aurinkopaneelien kehittämisen.

Tutkijat testasivat onnistuneesti lämpösäteilydiodilaitetta, joka muuntaa infrapunalämmön sähköksi. Tutkijat sanovat, että tämä lämpösäteilydioditekniikka on samanlainen kuin pimeänäkölaseissa käytetty tekniikka.

18-luvun lopulla ja 19-luvun alussa havaittiin, että höyrykoneen tehokkuus riippuu moottorin lämpötilaerosta, ja termodynamiikka syntyi, tutkimuskeskuksen päätutkija Nicholas Ekins-Daukes sanoi uutishaastattelussa. Sama periaate koskee aurinkoenergiaa, jossa aurinko tarjoaa lämmönlähteen ja maan pinnalla olevat suhteellisen viileät aurinkopaneelit toimivat kylmävaimentimina, jotta sähköä voidaan tuottaa.

Kuitenkin, jos infrapunasäteilyä lähetetään maasta ulkoavaruuteen, maa on suhteellisen lämmin taivaankappale, ja avaruus on erittäin kylmä. Samojen termodynaamisten periaatteiden perusteella tämä voisi myös valjastaa lämpötilaeron sähkön tuottamiseen ja lähettää infrapunavaloa avaruuteen.

Tällä hetkellä testilaitteiden tuottama energia on hyvin pieni, noin 0,001% verrattuna aurinkopaneelien energiatehokkuuteen. Mutta se lupaa hyvää aurinkopaneelien kehittämiselle, joita voidaan käyttää yöllä tulevaisuudessa. Tällä hetkellä tiimi tekee tutkimusta suuressa mittakaavassa ja etsii alan kumppanuuksia.

"Ajattelemme yleensä, että valo kuluttaa myös tietyn määrän energiaa, kun sitä lähetetään, mutta voimme lähettää valoa säteilevällä energialla keski-infrapuna-aallonpituuksilla, ja tällä menetelmällä on osoitettu olevan potentiaalia saada sähköä onnistuneesti", Dawkes sanoi. Ei riitä, että lämpöä säteilevät diodilaitteet tehdään jokaiseen kotitalouteen, mutta olemme osoittaneet tämän lähestymistavan elinkelpoisuuden, ja toivottavasti tulevina vuosina edistytään enemmän.

Monet tutkijat tukevat myös voimakkaasti 24/7 aurinkopaneelien kehittämistä, mahdollisuutta, jota norjalainen tutkija Rune Strandberg tutki ensin. Tällä hetkellä Stanfordin yliopiston tutkijat tutkivat myös tapoja hyödyntää lämpöenergiaa pimeässä.