Ny type solceller virker også efter solnedgang

Solceller er smarte, når solen skinner, og gradvist er den vedvarende energikilde blevet en mere og mere betydningsfuld del af den grønne omstilling. Men teknologien har én stor ulempe. Når solen ikke skinner, hvilket er i omtrent i 81-82 procent af årets timer, er solceller ikke til stor nytte – endnu i hvert fald.

Tre forskere fra Stanford University vil nemlig løse netop det problem. I tidsskriftet Applied Physics Letters har de beskrevet opfindelsen af en solcelle, der høster energi fra omgivelserne både om dagen og natten. Prototypen eliminerer dermed behovet for at lagre energi fra solceller i batterier om dagen for at kunne bruge energien senere hen.

Løsningen består af en traditionel fotovoltaisk celle, som er udstyret med en termoelektrisk generator. Den bruges til at generere elektricitet fra den lille temperaturforskel, der sker mellem den omgivende luft og overfladen på et solcellepanel. Når solen går ned, sker der nemlig en slags omvendt effekt af den, når solen skinner på solcellerne.

Alt, der er varmere end det absolutte nulpunkt, udsender nemlig infrarød stråling. Dette infrarøde lys fra varmeforskellen fudsendes fra solcellerne og bruges til at generere strøm om natten. Hvor høj en effekt man kan få ud af mekanismen, afhænger af det termiske design.

“Man ønsker, at det termoelektriske element skal have meget god kontakt med både den kolde side, som er solcellen, og den varme side, som er det omgivende miljø. Hvis man ikke har det, får man ikke meget strøm ud af det,” siger Sid Assawaworrarit, der er en af forfatterne til artiklen.

Læs også: Fremtidens teknologi vil ændre vores liv – her er alle de nye teknologier under udvikling

Billig løsning kan anvendes på eksisterende solceller

Ifølge Sid Assawaworrarit er en termoelektrisk generator og en køleplade bag på solcellen billigt at føje til en solcelle. Forskerne selv har konstrueret en prototype på solceller, der virker om natten, udelukkende ved brug af lettilgængelige hyldevarer.

Forskerne ser heller ingen grund til, at teknikken ikke kan implementeres på eksisterende solceller. Det vil formodentligt kunne gøre en stor forskel i de verdensdele, hvor i alt 750 millioner mennesker ikke har adgang til elektricitet om natten.

Begrænset effekt på 50 milliwatt

Der er dog en begrænsning – og det er effekten. Det er indtil videre kun lykkedes forskerne at opnå en effekt på 50 milliwatt per kvadratmeter på toppen af en bygning ved Stanford University. Det vil altså kræve omkring 20 kvadratmeter solceller at drive en LED-pære på 1 watt.

Ingen af de anvendte komponenter var lavet specifikt til denne løsning, så forskerne bag tror, at det er muligt at fordoble effekten, når der også findes en bedre placering. Den teoretiske begrænsning er på omkring 2 watt per kvadratmeter, lyder det fra forskerne.

“Ingen af disse komponenter var specielt udviklet til dette formål, så jeg tror, at der er plads til forbedringer i den forstand, at hvis man virkelig konstruerede hver af disse komponenter til vores formål, tror jeg, at ydelsen kunne være bedre,” forklarer en af de andre medforfattere, Shanhui Fan.

Læs også: Nyheder om fremtidens teknologi