Sama bergunanya dengan teknologi panel solar moden dalam usaha manusia untuk beralih kepada tenaga boleh diperbaharui, panel seperti itu tidak dapat menjana elektrik pada waktu malam.
Kini, penyelidikan baru menunjukkan mungkin merancang panel yang boleh beroperasi sepanjang masa.
Dalam keadaan optimum pada waktu malam, sel-sel fotovoltaik yang direka khas ini dapat menjana hingga seperempat tenaga yang mereka hasilkan pada siang hari, menurut penyelidikan.
Untuk mencapai ini, elemen radiasi termal diperlukan – alat yang menghasilkan tenaga melalui penyejukan radiasi apabila sinaran inframerah atau termal meninggalkan elemen dan menghasilkan sejumlah kecil tenaga dalam prosesnya.
Elemen radiasi termo sudah diuji di bidang seperti pembuatan dan kejuruteraan mekanikal di mana ia digunakan untuk menukar haba sisa, seperti suhu tinggi yang dihasilkan oleh enjin.
Sekiranya panel solar pada waktu malam, penggunaan sel sedemikian adalah cara untuk menggunakan proses ini.
“Kami fikir jika kami mengambil salah satu alat ini, letakkan di tempat yang hangat dan arahkan ke langit,” kata jurutera elektrik dan saintis komputer Jeremy Munday dari University of California di Davis.
Untuk mencapai kesan ini menggunakan sinaran inframerah, kita memerlukan pelbagai jenis bahan untuk panel solar konvensional, yang cenderung memusatkan perhatian pada cahaya yang dapat dilihat.
Langkah seterusnya adalah untuk mengetahui kombinasi bahan dan elektronik apa yang dapat membuat panel berkesan yang dapat menggunakan langit malam dan sekitarnya sebagai radiator.
“Sel solar biasa menghasilkan tenaga dengan menyerap cahaya matahari, yang menyebabkan voltan dan arus muncul di perangkat,” kata Munday. “Dalam peranti baru ini, cahaya dipancarkan dan arus dan voltan ke arah yang bertentangan, tetapi anda masih menjana tenaga.”
“Anda mesti menggunakan bahan yang berbeza, tetapi fiziknya sama.”
Menurut pengiraan penyelidik, panel solar dapat menghasilkan elektrik sehingga 50 watt per meter persegi dalam keadaan ideal.
Ini adalah idea yang sedang diterokai oleh beberapa kumpulan penyelidikan. Tahun lalu, kami melihat sistem eksperimen yang dibuat oleh saintis di Universiti Stanford yang juga menggunakan ketidakseimbangan terma antara langit malam dan Bumi untuk menghasilkan elektrik dari radiasi inframerah.
Walaupun masih ada jalan panjang untuk menskalakan teknologi ini dengan betul dan menerapkannya dalam praktik, Mandei dan rakan-rakannya saat ini sedang mengembangkan prototaip, tetapi ini adalah cara yang berpotensi agak murah dan murah untuk memastikan panel surya beroperasi 24 jam sehari.
“Ruang dalam menawarkan pendingin panas suhu rendah yang menarik yang mampu memberikan tenaga pada waktu siang dan malam melalui penggunaan cerdas ilmu fotonik, optik dan bahan,” kata para penyelidik dalam makalah mereka.
Kajian ini diterbitkan dalam ACS Photonics.
