Naukowcy w Uniwersytetu Stanforda stworzyli ogniwa fotowoltaiczne, w których udało się wykorzystać fakt stygnięcia ogniw w nocy, żeby wytwarzać prąd. W najlepszych możliwych warunkach badaczom udało się dojść do poziomu 50 mW (0,05 W) mocy z jednego metra kwadratowego powierzchni. Mało, ale dotyczy to ciemności, gdy klasyczna fotowoltaika nie działa.
Różnica temperatur jako generator prądu
Każda różnica potencjałów może być przyczynkiem do przepływu energii. W wynalazku badaczy ze Stanforda chodzi o zagospodarowanie faktu, że rozgrzane w ciągu dnia ogniwa fotowoltaiczne nocą wypromieniowują energię. Kiedy na niebie nie ma chmur – woda i para wodna izolują powierzchnię Ziemi niczym pierzyna – ogniwa promieniują (=stygną) na tyle szybko, że stają się chłodniejsze o kilka stopni od otaczającego je powietrza. Ta różnica temperatur może zostać zagospodarowana.
Ogniwa fotowoltaiczne i zachód słońca (c) Photovoltaik / Bernd Sieker / Flickr
Badacze ze Stanforda doszli do 0,05 W z metra kwadratowego. To co najmniej 5 000 razy mniej niż z tej samej powierzchni jest w stanie wypracować nowoczesne ogniwo fotowoltaiczne. Ale w tym ostatnim przypadku konieczne jest światło słoneczne, a tego w nocy nie mamy. Naukowcy pracują nad ulepszeniem swojego generatora, by dojść do poziomu 0,1 W z 1 metra kwadratowego, oceniają też, że teoretyczne maksimum przebiega w okolicy 1-2 W na metr kwadratowy.
Wynik nadal będzie o 125-300 razy gorszy niż osiąga współczesna fotowoltaika, jednak to ich nie demotywuje. Są bowiem na świecie tereny, gdzie nie dociera sieć elektroenergetyczna, więc wszelkie urządzenia elektryczne zamierają, gdy zachodzi słońce [i nie ma wiatru]. Z opisywanym generatorem termoelektrycznym możliwe byłoby korzystanie z małych odbiorników prądu nawet nocą, bez konieczności stosowania drogich i degradujących stopniowo baterii.
Ocenia się, że Słońce przekazuje Ziemi 173 miliony GW (gigawatów) mocy. Spora jej część jest natychmiast odbijana w Kosmos, ale fragment ogrzewa nas i napędza. Nocą energia płynie w przeciwnym kierunku, planeta wypromieniowuje ciepło w przestrzeń. Pomysł na generator termoelektryczny nie jest nowy, pisze Interesting Engineering, lecz połączenie go z ogniwami fotowoltaicznymi sprawiłoby, że ludzie uzyskaliby dostęp do darmowej energii zarówno dzień, jak też w nocy.
