Kako funkcionišu noćni solarni paneli?

Specijalne solarne ćelije funkcionišu isto kao i njihovi dnevni parnjaci – samo u suprotnom smeru.

Specijalno dizajnirani paneli možda mogu da reše trenutni problem solarne energije, tako što će generisati struju i kada Sunce zađe.

Ovi paneli stvoreni su 2020. godine, kada su naučnici sa Dejvis Univerziteta u Kaliforniji došli do mejnstrim statusa.

Stvorene od strane profesora Džeremija Madija i nazvane “anti-solarne ćelije”, ovo rešenje omogućuje nam da generišemo struju i tokom noći. Istraživanje sprovedeno ove godine potvrdilo je da ovi noćni solarni paneli mogu da proizvedu dovoljno struje da se napuni mobilni telefon.

Originalna studija sprovedena je na Stenford Univerzidetu gde je istraživački tim dodao termoelektrični generator – uređaj koji proizvodi struju pomoću temperaturnih razlika – na jedan od ovih solarnih panela.

Oni funkcionišu tako što koriste toplotu ili infracrveno zračenje zadržano na površini solarnog panela.

– Ispostavilo je da je solarni panel izuzetno efikasan toplotni radijator – rekao je glavni naučnik Šenhui Fan i dodao:

– Noću, solarni paneli zapravo mogu da dosegnu temperaturu nižu od sobne temperature, a to predstavlja nesvakidašnju mogućnost za prikupljanje električne energije.

Problem tradicionalnih solarnih panela, odnosno foto-naponskih ćelija, jeste efekat promena godišnjih doba i činjenice da ne funkcionišu noću. Od oblačnog vremena do skraćene obdanice, nije samo zalazak Sunca ono što sprečava ove sisteme da budu održivi izvori obnovljive energije za ljude u mnogim krajevima sveta.

Noćne solarne ćelije rade na isti način kao njihovi dnevni parnjaci, ali u suprotnom smeru. Svake noći, temperatura izlazi iz zemlje u vidu infracrvenog zračenja sa ciljem da temperatura planete ostane konstantna.

U izjavi objavljenoj na sajtu Dejvis Univerziteta u Kaliforniji prošle godine, Mandi je objasnio – u ovim novim uređajima svetlost se emituje i struja i napon idu u suprotnom smeru, ali i dalje možete da generišete energiju.

– Noćni uređaji mogu da generišu i do 50 vati struje po kvadratnom metru, četvrtinu u odnosu na konvencionalni panel u dnevnim uslovima. Oni mogu da funkcionišu i danju, ali svetlost mora da bude blokirana ili da sam panel bude okrenut tako da Sunčevi zraci ne dodiruju direktno njihovu površinu.

Neka istraživivanja čak sugerišu da bi ovi uređaji mogli da iskoriste toplotu, koja nastaje kao nuspojava rada mašina. – Možete koristiti drugačije materijale, ali fizika je ista – objasnio je Mandi.

Ideja noćnih solarnih panela dolazi od jednostavne stvari koju svi mi radimo svakodnevno

Daleko od ove ideje, ljudi su stotinama godina koristili sličnu tehnologiju kako bi se aktiviralo noćno hlađenje. Kada otvorite svoje prozore i vrata nakon vrelog dana kako biste ohladili dom, koristite istu teoriju. U suštini, ovaj oblik pasivnog hlađenja koristi noćno nebo kao ogromni lavabo, koji odvlači zemljinu toplotu kada padne mrak.

– Lep aspekat ovog pristupa jeste u tome što u suštini noću imamo direktan izvor energije koji ne zahteva baterijsko skladištenje – dodao je Fan.

2021. godine, projekat Stenford Univerziteta uvideo je da naučnici na sličan način pokušavaju da istoriste razlike između dnevnih i noćnih temperatura, kako bi generisali struju.

Oni su uspeli da dokažu da ta tehnologija funkcioniše, ali da je veliki put pred njima po pitanju efikasnosti i učinkovitosti. Ovi solarni paneli u suprotnom smeru možda jesu prototipi, ali slična tehnologija bi mogla da danonoćno proizvodi električnu energiju na mestima nestabilnih vremenskih uslova i niskog nivoa osvetljenja.

Noćne solarne ćelije imaju potencijal da budu korisne na nepristupačnim lokacijama za određene zadatke koji ne zahtevaju visoke nivoe snage, ali malo je verovatno da će promeniti postojeću energetsku infrastrukturu. Ipak, Fan i njegov tim tvrde da bi sistem mogo da se unapredi tako da proizvodi više snage.