Studenti universitari sviluppano pannelli solari che funzionano anche di notte!

Un team di ingegneri dell’Università di Stanford ha sviluppato una cella solare in grado di generare elettricità durante la notte. Questa cella fotovoltaica (PV) utilizza un processo chiamato raffreddamento radiativo per consentire la generazione di energia rinnovabile 24 ore su XNUMX.

La ricerca arriva in un momento in cui il numero di posti di lavoro nel solare e di installazioni residenziali è in aumento. Mentre i pannelli solari standard possono fornire elettricità durante il giorno, questo dispositivo può fungere da “fonte di energia rinnovabile continua sia per il giorno che per la notte”, secondo lo studio pubblicato questa settimana sulla rivista Applied Physics Letters.

Il dispositivo incorpora un generatore termoelettrico, che può estrarre elettricità dalla leggera differenza di temperatura tra l'aria ambiente e la cella solare stessa. “Il nostro approccio può fornire illuminazione e alimentazione in standby notturno in applicazioni off-grid e mini-grid, dove le installazioni di celle [solari] stanno guadagnando popolarità”, afferma lo studio.

"Durante il giorno, c'è una luce che entra dal Sole e colpisce la cella solare, ma durante la notte accade qualcosa di inverso", dice Assawaworrarit. Questo perché i pannelli solari emettono radiazioni infrarosse come tutto ciò che è più caldo dello zero assoluto. “In realtà c'è luce che esce [dal pannello solare] e la usiamo per generare elettricità di notte. I fotoni che escono nel cielo notturno raffreddano effettivamente la cella solare”, afferma.

Quando questi fotoni lasciano la superficie del pannello solare verso il cielo, trasportano con sé il calore. Ciò significa che in una notte limpida – quando non ci sono nuvole che riflettano la luce infrarossa verso la Terra – la superficie di un pannello solare sarà di qualche grado più fredda dell’aria circostante. Questo differenziale di temperatura è ciò di cui Assawaworrarit e i suoi colleghi stanno approfittando. Un dispositivo generatore termoelettrico può catturare parte del calore che scorre dall’aria più calda al pannello solare più freddo e convertirlo in elettricità.

In una notte limpida, il dispositivo testato da Assawaworrarit sul tetto di Stanford genera circa cinquanta milliwatt per ogni metro quadrato di pannello solare (50 mW/m2). "Penso che sia probabilmente un numero record", dice. Ma Assawaworrarit e il suo team non si fermano qui. Dice che con un paio di miglioramenti (e in una buona posizione), un dispositivo del genere potrebbe generare il doppio della quantità di elettricità.

"Il limite teorico è probabilmente di circa uno o due watt per metro quadrato", afferma. “Non è un numero enorme, ma ci sono molte applicazioni” in cui questo tipo di energia notturna potrebbe tornare utile.

Le applicazioni mini-grid si riferiscono a reti elettriche indipendenti. Questi possono essere utilizzati quando una popolazione è troppo piccola o troppo lontana per estendere la rete. Solo di recente il prezzo dell'energia solare è diminuito ed è diventato molto più conveniente. Alcune aziende hanno aderito al programma e la California ha persino incentivato il passaggio al solare.

Mentre la guerra continua in Ucraina, Abigail Ross Hopper, presidente e amministratore delegato della Solar Energy Industries Association, l’associazione nazionale di categoria per l’industria solare, ha dichiarato alla CNBC che investire in energie alternative è importante.

“A fronte dell’incertezza dell’offerta globale, dobbiamo aumentare la produzione di energia pulita ed eliminare la nostra dipendenza da nazioni ostili per il nostro fabbisogno energetico”, ha affermato l’amministratore delegato.