Solarzellen funktionieren noch nach Sonnenuntergang

Durch die Gewinnung von Energie aus Temperaturunterschieden zwischen Photovoltaikzellen kann die Umgebungsluft nachts eine brauchbare Quelle für erneuerbaren Strom erzeugen.

Etwa 750 Millionen Menschen auf der Welt haben nachts keinen Zugang zu Elektrizität. Solarzellen liefern tagsüber Strom, aber das Speichern von Energie für den späteren Gebrauch erfordert viel Batteriespeicher.

Forscher der Stanford University haben eine Photovoltaikzelle konstruiert, die Tag und Nacht Energie aus der Umgebung gewinnen kann, wodurch Batterien vollständig überflüssig werden. Das Gerät nutzt die Wärme, die von der Erde zurück in den Weltraum strömt – Energie in der gleichen Größenordnung wie die einfallende Sonnenstrahlung.

Nachts strahlen und leiten die Solarzellen Wärme in den Himmel ab und erreichen Temperaturen, die einige Grad kühler sind als die Umgebungsluft. Das zu entwickelnde Gerät nutzt thermoelektrische Module, um aus dem Temperaturgefälle zwischen Batterie und Luft Spannung und Strom zu erzeugen. Dieser Prozess hängt von der thermischen Auslegung des Systems ab, einschließlich der heißen und kalten Seite.

Das Team demonstrierte die Stromerzeugung seines Geräts in seinem Gerät bei Tag und Nacht, wenn es rückwärts lief und herkömmliche Solarzellen mit zusätzlichem Strom versorgte.

Elektrische Beleuchtung in der Nacht benötigt mehrere Watt Strom. Aktuelle Geräte erzeugen 50 Milliwatt pro Quadratmeter, was bedeutet, dass die Beleuchtung etwa 20 Quadratmeter Photovoltaikfläche benötigt.

In Zukunft werden diese Geräte optimiert, und es werden technische Verbesserungen an den Solarzellen selbst untersucht, um die Strahlungskühlleistung zu verbessern, ohne ihre Fähigkeiten zur Gewinnung von Sonnenenergie zu beeinträchtigen.

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