Fotowoltaika, która produkuje prąd w nocy? To nie żart. Stworzyli ją naukowcy z Uniwersytetu Stanforda. Jak to możliwe?

Przełomowego odkrycia dokonano na niezwykle prestiżowym Uniwersytecie Stanforda, zlokalizowanym w słynnej Dolinie Krzemowej. Trzech naukowców – Sid Assawaworrarit, Zunaid Omair i Shanhui Fan – zmodyfikowało zwykły panel fotowoltaiczny dostępny na rynku w taki sposób, by produkował energię elektryczną również nocą.

Z pozoru produkcja prądu z paneli po zachodzie słońca jest niemożliwa – światło księżyca czy gwiazd jest za słabe, żeby dało się z niego uzyskać energię. Badacze znaleźli jednak inny sposób. Do produkcji energii wykorzystano zjawisko chłodzenia radiacyjnego. Jak wyjaśniają naukowcy w rozmowie z portalem cnet.com, nagrzane w ciągu dnia panele słoneczne nocą oddają ciepło w postaci niewidocznego promieniowania podczerwonego. W bezchmurne noce ten mechanizm sprawia, że powierzchnia fotowoltaiki staje się wręcz o kilka stopni chłodniejsza niż otaczające ją powietrze. Badacze użyli generatora termoelektrycznego, żeby użyć tej różnicy temperatur do produkcji prądu.

– Przy bezchmurnym niebie osiągnęliśmy nocną produkcję energii na poziomie 50 mW/m kw. paneli (…), co jest wynikiem o kilka rzędów wielkości lepszym w porównaniu z poprzednimi próbami – podają naukowcy w abstrakcie swojej pracy naukowej, dostępnym na aip.scitation.org.

Jak zauważają badacze, dzięki nowatorskiej metodzie udało się wytworzyć prąd ze zwyczajnej fotowoltaiki. Oznacza to, że wcale nie trzeba wymyślać zupełnie nowego typu paneli fotowoltaicznych – wystarczy połączyć dwa już istniejące urządzenia (panele i generator), a zatem metoda jest prosta do wykorzystania w praktyce.

Warto zauważyć, że póki co nocna produkcja energii przez panele fotowoltaiczne jest bardzo niewielka. Z metra kwadratowego fotowoltaiki udało się wytworzyć nocą zaledwie 50 miliwatów prądu, podczas gdy w ciągu dnia jest to ok. 200 000 miliwatów (200 watów). Naukowcy wierzą, że wynik ten da się poprawić, ale sami przyznają, że tylko trochę.

– Limit teoretyczny to zapewne około jednego czy dwóch watów energii na metr kwadratowy – podaje Sid Assawaworrarit cytowany przez portal interestingengineering.com.

Jak zatem widać, nowatorska metoda nigdy nie pozwoli na produkcję dużych ilości prądu nocą, jednak i tak stanowi istotny krok naprzód. Nawet dla tak małej porcji energii można bowiem znaleźć praktyczne zastosowania. Jak wyliczają badacze, „nocny” prąd przyda się np. osobom, które mieszkają na słabo rozwiniętych terenach, gdzie fotowoltaika jest często jedynym źródłem energii elektrycznej. Dodatkowa energia po zachodzie słońca przyda się też do zasilania różnego rodzaju urządzeń pomiarowych, które zwykle nie potrzebują dużo prądu, a do tej pory musiały być zasilane bateriami.