Впервые в мире группа из университета Нового Южного Уэльса продемонстрировала измеримую выработку электроэнергии с помощью «инверсии обычного солнечного элемента». В конечном итоге он может производить примерно в десять раз меньше энергии, чем солнечная панель, но только ночью. Подробнее об этом рассказывается в статье в журнале ACS Photonics.
Устройство исследовательской группы называется терморадиационным диодом, и оно в основном работает как обратный солнечный элемент, принимая тепловую энергию, излучаемую от Земли (или любого другого источника тепла) в более холодную область, и направляя поток энергии через эту область. Фактически перепад температуры превращается в электрический потенциал. В диоде используются те же материалы, которые используются в инфракрасных очках ночного видения.
«Это действительно обратная сторона обычного солнечного элемента по своей функциональности, — объяснил доктор Майкл Нильсен, лектор и исследователь в Школе фотоэлектрической и возобновляемой энергетики Университета Нового Южного Уэльса. — Но он по-прежнему использует полупроводниковый PN-переход в качестве ядра устройства (просто работает в обратном направлении)».
«Идея о том, что термодинамически мы можем производить энергию за счет излучения света, а не поглощения, может быть камнем преткновения для многих. Но, как и в случае с солнечным элементом, в конечном итоге мы имеем тепловой двигатель, с той разницей, что заменяем преобразователь энергии с холодной стороны (солнечный элемент на Земле, поглощающий фотоны Солнца) на горячую сторону (находящийся на Земле терморадиационный диод, излучающий фотоны в холод космоса)», — добавил Нильсен.
Хотя концепция «эмиссионных сборщиков энергии» теоретически была предложена еще в 2014 году, новая статья, опубликованная в журнале ACS Photonics, знаменует собой первый случай демонстрации терморадиационного диода, который действительно производит измеримое количество энергии.
Следует отметить, что на данном этапе у устройства низкая мощность. При перепаде температур всего в 12,5 °C команде удалось измерить пиковую терморадиационную плотность электрической мощности в 2,26 мВт на квадратный метр с расчетной эффективностью излучения в 1,8%.
Читайте далее:
Как темная материя «общается» с той, из которой мы состоим. Главное о новом исследовании