Главным минусом солнечных панелей является то, что для выработки электроэнергии им нужен солнечный свет. Однако ученым удалось обнаружить способ получать электричество даже в темное время суток – прямиком из холодного космоса. И все это с использованием оптоэлектронной физики, которую применяются в солнечной энергетике. Новая работа направлена на обеспечение потенциального пути для выработки электричества как фотобатареями, но ночью.
Ученые из международной группы смогли продемонстрировать производство электричества от космического холода. Их инфракрасный полупроводниковый гаджет использует разницу температур между Землей и Вселенной для производства электроэнергии.
— Огромная вселенная является термодинамическим ресурсом. С точки зрения оптоэлектронной физики, это действительно очень красивая симметрия между сбором входящего излучения и сбором выходящего, — отметил автор работы Шаньху Фань.
Фотоэлемент использует поступающую энергию, а отрицательный эффект позволяет собирать электричество, когда тепло покидает поверхность. Направив устройство в космос, температура которого близка к абсолютному нулю, исследователи обнаружили большую разность температур для выработки электричества. Но количество энергии, которое можно генерировать с помощью этого эксперимента, пока намного ниже теоретического предела.
Группа обнаружила, что их диод с отрицательной подсветкой генерировал около 64 нановатт на квадратный метр, это небольшое количество электричества, но оно — важное подтверждение концепции, которую авторы могут улучшить, улучшив квантовые оптоэлектронные свойства материалов устройства.
Расчеты, сделанные после того, как диод произвел электричество, показали, что с учетом атмосферных эффектов, устройство теоретически может генерировать почти 4 Вт на квадратный метр. Для сравнения, современные солнечные панели вырабатывают от 100 до 200 Вт на квадратный метр.
Данный принцип работы также может быть использован для рекуперации тепла от машин и агрегатов. На данный момент группа ученых сосредоточена на улучшении производительности своего устройства.