Jenis sel “solar” baru menunjukkan bahwa kita juga dapat menghasilkan listrik di malam hari

Teknologi surya tradisional menyerap sinar matahari yang masuk untuk menciptakan tegangan. Anehnya, beberapa bahan dapat berjalan mundur dan menghasilkan listrik dengan memancarkan panas kembali ke langit malam yang dingin.

Sebuah tim insinyur di Australia kini telah mendemonstrasikan teori dalam tindakan, menggunakan jenis teknologi yang biasa digunakan dalam kacamata night vision untuk menghasilkan listrik.

Sejauh ini, prototipe hanya menghasilkan sejumlah kecil listrik dan tidak mungkin menjadi sumber listrik terbarukan yang kompetitif – tetapi ditambah dengan teknologi fotovoltaik yang ada, itu dapat memanfaatkan sejumlah kecil energi yang disediakan dengan mendinginkan panel surya dalam waktu lama dan panas. satu hari kerja.

“Fotovoltaik, konversi langsung sinar matahari menjadi listrik, adalah proses buatan manusia yang dikembangkan manusia untuk mengubah energi matahari menjadi listrik,” mengatakan Phoebe Pearce, fisikawan dari Universitas New South Wales.

“Dalam hal itu, proses termoradiatif serupa; kami mengarahkan energi yang mengalir dalam inframerah dari Bumi yang hangat ke alam semesta yang dingin.”

Dengan menyebabkan atom dalam bahan apa pun bergetar karena panas, Anda memaksa elektronnya untuk menghasilkan gelombang radiasi elektromagnetik berenergi rendah dalam bentuk cahaya inframerah.

Selemah apapun kedipan elektron ini, ia masih berpotensi memicu aliran listrik yang lambat. Yang diperlukan hanyalah lampu lalu lintas elektronik satu arah yang disebut dioda.

Dioda yang terbuat dari kombinasi elemen yang tepat dapat mendorong elektron ke jalan sambil perlahan melepaskan panasnya ke lingkungan yang lebih dingin.

Dalam hal ini, dioda terdiri dari Mercury Kadmium Telluride (MCT). Kemampuan MCT untuk menyerap cahaya inframerah jarak menengah dan panjang dan mengubahnya menjadi arus sudah digunakan dalam perangkat yang mendeteksi cahaya inframerah.

Apa yang tidak sepenuhnya jelas adalah bagaimana trik khusus ini dapat digunakan secara efisien sebagai sumber daya yang sebenarnya.

Dipanaskan hingga sekitar 20 derajat Celcius (hampir 70 derajat Fahrenheit), salah satu yang diuji Detektor fotovoltaik MCT menghasilkan kepadatan daya 2,26 miliwatt per meter persegi.

Memang, merebus sebotol air untuk kopi pagi tidak cukup. Untuk tugas kecil ini, Anda mungkin memerlukan panel MCT yang cukup untuk menutupi beberapa blok.

Tapi bukan itu intinya juga, karena masih sangat awal di lapangan dan ada potensi teknologi untuk berkembang secara signifikan di masa depan.

“Saat ini, demonstrasi yang kami lakukan dengan dioda termoradiatif relatif sangat lemah. Salah satu tantangannya adalah mengenali mereka.” mengatakan peneliti utama studi tersebut, Ned Ekins-Daukes.

“Tetapi teorinya adalah bahwa teknologi ini pada akhirnya dapat menghasilkan sekitar 1/10 kekuatan sel surya.”

Dengan efisiensi seperti itu, mungkin ada baiknya memasukkan dioda MCT ke dalam jaringan fotovoltaik yang lebih umum sehingga mereka terus mengisi baterai lama setelah matahari terbenam.

Untuk lebih jelasnya, gagasan menggunakan pendinginan planet ini sebagai sumber radiasi energi rendah telah menyita perhatian para insinyur selama beberapa waktu. Metode yang berbeda telah menghasilkan hasil yang berbeda, masing-masing dengan biaya dan manfaat sendiri.

Namun, dengan menguji batas masing-masing dan mengoptimalkan kemampuannya untuk mengakomodasi lebih banyak bandwidth inframerah, kami dapat mengembangkan berbagai teknologi yang mampu memeras setiap tetes energi dari hampir semua jenis limbah panas.

“Intinya, teknologi ini berpotensi memanfaatkan energi itu dan menghilangkan kebutuhan baterai di perangkat tertentu — atau membantu mengisi ulang,” mengatakan Ekins-Daukes.

“Ini bukan sesuatu di mana tenaga surya tradisional tentu akan menjadi pilihan yang layak.”

Studi ini dipublikasikan di fotonik ACS.