O serie de panouri solare, care au fost modificate pentru a funcționa pe timp de noapte, generează suficientă putere pentru a încărca un telefon sau alimenta o lumină LED, ocolind nevoia de a stoca energie în baterii în locații din afara rețelei.
În termeni simpli, electricitatea solară este generată atunci când soarele radiază energie către un panou solar relativ rece. Panoul este format din așa-numitele celule solare, realizate din straturi dintr-un material semiconductor (de obicei siliciu). Atunci când lumina ajunge pe acest material, este generat un flux de electricitate.
Totuși, pe timp de noapte, panourile solare radiază căldură în spațiul cosmic, care are o temperatură de aproximativ 3 kelvin (-270,15°C), deoarece căldura se deplasează în direcția temperaturilor mai scăzute. Acest lucru face ca panoul solar să fie mai rece decât aerul, o diferență de temperatură care poate fi exploatată pentru a produce energie electrică.
Pentru a face acest lucru, Shanhui Fan și colegii acestuia din cadrul Universității Stanford din California au modificat o celulă solară prin adăugarea unui generator termoelectric, un dispozitiv care produce curenți pe baza diferențelor de temperatură.
„Panoul solar s-a dovedit a fi un radiator termic foarte eficient. Așadar, noaptea, panoul solar poate atinge o temperatură care este sub temperatura aerului ambiant, iar aceasta este o oportunitate destul de neobișnuită pentru recoltarea de energie”, a declarat Fan.
Atunci când a fost îndreptată spre o zonă senină pe timp de noapte, celula solară modificată a generat o putere de 50 de miliwați pe metru pătrat. Deși aceasta este doar 0,04% din puterea unei celule solare obișnuite în timpul zilei, 50 de miliwați pe metru pătrat ar permite funcționarea dispozitivelor cu putere redusă, precum un încărcător de telefon sau o lumină LED cu putere redusă.
„Avantajul acestei abordări este că, în esență, avem o sursă directă de energie pe timp de noapte, care nu necesită baterii pentru stocarea acesteia. Bateriile pot fi scumpe și dependente de anumite temperaturi. De asemenea, fabricarea lor este un proces care utilizează o cantitate mare de energie”, a adăugat Fan.
Deși celulele solare nocturne ar putea fi utile în locații din afara rețelei pentru anumite sarcini de putere redusă, performanța lor actuală înseamnă că este puțin probabil ca acestea să înlocuiască infrastructura energetică existentă. „Potențialul pentru generarea de energie la scară largă este, prin urmare, foarte scăzut”, a declarat Ken Durose din cadrul Universității din Liverpool, Marea Britanie.
Fan și echipa sa au declarat faptul că actuala configurație ar putea fi îmbunătățită pentru a genera mai multă putere și că nu există dificultăți intrinseci în ceea ce privește scalarea sistemului la un produs comercial.