So nützlich die moderne Solarmodultechnologie für die Umstellung des Menschen auf erneuerbare Energien ist, so können solche Module nachts keinen Strom erzeugen.
Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass es möglich sein könnte, Panels zu entwerfen, die rund um die Uhr arbeiten können.
Unter optimalen Bedingungen bei Nacht können diese speziell entwickelten Photovoltaikzellen laut Untersuchungen bis zu einem Viertel der Energie erzeugen, die sie tagsüber erzeugen.
Um dies zu erreichen, werden Wärmestrahlungselemente benötigt - Geräte, die Energie durch Strahlungskühlung erzeugen, wobei Infrarot- oder Wärmestrahlung das Element verlässt und dabei eine geringe Energiemenge erzeugt.
Wärmestrahlungselemente werden bereits in Bereichen wie Fertigung und Maschinenbau getestet, wo sie zur Umwandlung von Abwärme verwendet werden, beispielsweise bei hohen Temperaturen, die von Motoren erzeugt werden.
Bei einem Solarpanel in der Nacht ist die Verwendung solcher Zellen der Weg, um diesen Prozess anzuwenden.
Um diesen Effekt mit Infrarotstrahlung zu erzielen, benötigen wir verschiedene Arten von Materialien für herkömmliche Solarmodule, die dazu neigen, sich auf sichtbares Licht zu konzentrieren.
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Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, durch welche Kombination von Materialien und Elektronik ein effektives Panel entsteht, das den Nachthimmel und seine Umgebung als Heizkörper nutzen kann.
Nach Berechnungen der Forscher können Sonnenkollektoren unter idealen Bedingungen bis zu 50 Watt Strom pro Quadratmeter produzieren.
Diese Idee wird von mehreren Forschungsgruppen untersucht. Letztes Jahr haben wir ein experimentelles System gesehen, das von Wissenschaftlern der Stanford University entwickelt wurde und das auch thermische Ungleichgewichte zwischen Nachthimmel und Erde nutzte, um Elektrizität aus Infrarotstrahlung zu erzeugen.
Mandei und seine Kollegen entwickeln derzeit Prototypen, um diese Technologie richtig zu skalieren und in der Praxis anzuwenden. Dies ist jedoch eine potenziell relativ kostengünstige und kostengünstige Möglichkeit, um Solarmodule rund um die Uhr betriebsbereit zu halten.
Die Studie wurde in ACS Photonics veröffentlicht.