Una nueva investigación explica cómo los paneles solares pronto podrían generar energía por la noche


Tan beneficioso como el actual panel solar La tecnología ha estado en nuestra búsqueda para cambiar a energía renovable, tales paneles no pueden generar electricidad por la noche. Ahora, una nueva investigación sugiere que podría ser posible diseñar paneles que puedan funcionar durante todo el día.

En condiciones óptimas, de noche, estas células fotovoltaicas especialmente diseñadas podrían generar una cuarta parte de la energía que producen durante el día, según el nuevo estudio.

Para lograr esto, necesitaríamos incorporar células termoradiativas, dispositivos que generan energía gracias a enfriamiento radiativo, don de la radiación infrarroja o de calor sale de la célula y produce una pequeña cantidad de energía en el proceso.

Las células termoradiativas ya se están probando en campos como la fabricación, donde se utilizan para convertir el calor re sidual, como las altas temperaturas generadas por un motor.

En el caso de un panel solar nocturno, señalando dicha celda en el frío cielo nocturno es una forma de aprovechar este proceso.

poder nocturno 2Cómo las células termoradiativas (derecha) se comparan con las células solares (izquierda). (Tristan Deppe / Jeremy Munday)

"Estábamos pensando, ¿qué pasaría si tomáramos uno de estos dispositivos y lo pusiéramos en un área cálida y apuntáramos al cielo"? dice el ingeniero eléctrico e informático Jeremy Munday, de la Universidad de California, Davis.

Para lograr este efecto con radiación infrarroja, necesitaríamos diferentes tipos de materiales para los paneles solares regulares, que tienden a enfocarse en la luz visible (aunque los investigadores también han experimentado con células que pueden captura ambos)

El siguiente paso es descubrir qué combinación de materiales y electrónica puede producir un panel efectivo que pueda usar el cielo nocturno y el espacio como disipador de calor. Las matemáticas subyacentes, sin embargo, se verifican.

"Una célula solar normal genera energía al absorber la luz solar, lo que hace que aparezca un voltaje en el dispositivo y que la corriente fluya". dice Munday

. "En estos nuevos dispositivos, se emite luz y la corriente y el voltaje van en la dirección opuesta, pero aún así se genera energía".

"Hay que usar diferentes materiales, pero la física es la misma".

Las granjas solares podrían producir hasta 50 vatios de energía por metro cuadrado (alrededor de 10 pies cuadrados) en condiciones ideales, según los cálculos de los investigadores, aumentando la producción de energía en aproximadamente un 12 por ciento en general en entornos abiertos y áridos donde hay muchas granjas solares. Ya basado.

Es una idea que varios grupos están estudiando. El año pasado vimos un sistema experimental, creado por investigadores de la Universidad de Stanford, que también utilizó el desequilibrio de calor entre el cielo nocturno y la Tierra para generar electricidad a partir de la radiación infrarroja.

Si bien hay un largo camino por recorrer para escalar adecuadamente esta tecnología para que sea prácticamente útil, en este momento Munday y sus colegas solo tienen prototipos en desarrollo, esta es potencialmente una forma relativamente barata y económica de mantener las células solares en funcionamiento las 24 horas del día.

"El espacio profundo ofrece un disipador térmico intrigante a baja temperatura que tiene el potencial de ayudar a proporcionar energía eléctrica durante la noche y el día mediante el uso inteligente de la fotónica, la óptica y la ciencia de los materiales", concluyen los investigadores en su artículo publicado.

La investigación ha sido publicada en ACS Photonics.

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