მეცნიერებმა მიაგნეს გზას, როგორ იმუშაოს მზის პანელებმა ღამითაც
მეცნიერებმა მიაგნეს გზას, როგორ იმუშაოს მზის პანელებმა ღამითაც

განახლებად ენერგიაზე გადასვლის გზების ძიებისას, მზის პანელების ამჟამინდელი ტექნოლოგია ერთ-ერთი ყველაზე გამოსადეგია, მაგრამ აქვს ერთი დიდი მინუსი — ენერგიას ვერ გამოიმუშავებს ღამით. თუმცა, როგორც ახალი კვლევა გვთავაზობს, შესაძლებელია ისეთი პანელების შექმნა, რომლებსაც მუშაობა 24 საათის განმავლობაში შეეძლება.

როგორც კვლევა იუწყება, ოპტიმალურ პირობებში, სპეციალურად შექმნილ ამ ფოტოვოლატურ პანელებს ღამით შეუძლია გამოიმუშაოს დღისით გამომუშავებული ენერგიის მეოთხედი.

ამის მისაღწევად სულაც არ არის საჭირო თერმორადიაციული პანელები — მოწყობილობები, რომლებიც ენერგიას რადიაციული გაციების საშუალებით გამოიმუშავებს, როდესაც პანელები ინფრაწითელ, ანუ სითბურ რადიაციას გამოყოფს და ამ პროცესში წარმოიქმნება მცირე ოდენობით ენერგია.

თერმორადიაციულ პანელებს საცდელად უკვე იყენებენ დამამუშავებელ მრეწველობაში, სადაც ისინი გარდაქმნიან ნარჩენ სიცხეს, მაგალითად, ძრავის მიერ გამომუშავებულ მაღალ ტემპერატურას.

ღამის მზის პანელების შემთხვევაში კი, ენერგიის შეგროვების გზაა ღამის ცა.

კალიფორნიის უნივერსიტეტის ელექტრო და კომპიუტერული ინჟინრის, ჯერემი მანდის განცხადებით, მათ სცადეს გაერკვიათ რა მოხდებოდა, თუ ერთ-ერთ ასეთ მოწყობილობას აიღებდნენ, თბილ ადგილას მოათავსებდნენ და ცისკენ მიმართავდნენ.

ინფრაწითელი რადიაციით ამ ეფექტის მისაღწევად საჭიროა სხვადასხვა სახის მასალები, რათა მოხდეს მზის პანელების რეგულირება, რომლებიც ფოკუსირებულია ხილულ სინათლეზე.

შემდეგი ნაბიჯია იმის გარკვევა, რა მასალებისა და ელექტრონიკის ნაზავია საჭირო ისეთი პანელის შესაქმნელად, რომელსაც სითბოს შთანთქმისთვის ღამის ცისა და კოსმოსის გამოყენება შეუძლია.

მანდის თქმით, ჩვეულებრივი პანელი ენერგიას მზის სინათლის შთანთქმის შედეგად გამოიმუშავებს, რა დროსაც მოწყობილობაში ჩნდება დენის ძაბვა და შესაბამისად, ელექტროდენის ნაკადი. ახალ მოწყობილობაში კი გამოიყოფა სინათლე, დენი და ძაბვა საპირისპირო მიმართულებით მიდის, მაგრამ ენერგიის გამომუშავება მაინც შესაძლებელია. საჭიროა სხვადასხვა სახის მასალების გამოყენება, მაგრამ ფიზიკა მაინც იგივეა.

მკვლევართა გათვლით, იდეალურ პირობებში მზის სადგურებს კვადრატულ მეტრზე 50 ვატი სიმძლავრის ენერგიის გამომუშავება შეუძლია, ღამით მუშაობა კი მათ მთლიან წარმოებას 12 პროცენტით გაზრდის მშრალ გარემოში, სადაც უკვე განთავსებულია მრავალი სადგური.

ასეთი პანელების იდეაზე ბოლო დროს აქტიურად მუშაობს მკვლევართა რამდენიმე ჯგუფი. შარშან სტენფორდის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა წარმოადგინეს ექსპერიმენტული სისტემა, რომელიც ინფრაწითელი რადიაციისგან ელექტროენერგიის საწარმოებლად ასევე იყენებდა სითბოს დისბალანსს ღამის ცასა და დედამიწას შორის.

მართალია, პრაქტიკაში ამ ტექნოლოგიის სრული მასშტაბით დანერგვამდე ალბათ ჯერ გრძელი გზაა გასავლელი, მაგრამ მანდის და მის კოლეგებს უკვე აქვთ პროტოტიპი, რომელიც მზის პანელების 24 საათის განმავლობაში მუშაობის პოტენციურად იაფ გზას გვთავაზობს.

კვლევა ჟურნალ ACS Photonics-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია ucdavis.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი