Các nhà khoa học vừa tạo ra pin Mặt trời "đảo ngược", có thể tạo ra điện khi Mặt Trời đã đi ngủ

13/10/2020, 11:35

TNNN - Các nhà khoa học đã tạo ra được một loại pin mặt trời đảo ngược có thể khai thác nhiệt lượng tỏa ra từ mặt đất vào ban đêm để tạo ra ánh sáng điện.

Hầu hết các tấm pin Mặt Trời đều tạo ra điện thông qua một quá trình vật lý gọi là hiệu ứng quang điện, nhờ có ánh sáng chiếu vào một số vật liệu nhất định tạo ra dòng điện.

Tuy nhiên giờ đây, các nhà khoa học tại Đại học Stanford, Mỹ đã tìm ra một phương pháp thay thế, bằng cách sử dụng sự chênh lệch giữa nhiệt độ ban ngày khi có Mặt Trời hun đốt và khi vào buổi tối lúc mặt đất mát mẻ nhất.

Vào ban đêm, bề mặt đất trở nên ấm hơn so với không khí, có nghĩa là mặt đất đang tỏa nhiệt vào không khí. Quá trình đó gọi là làm mát bằng bức xạ.

Theo trang Mirror, thiết bị sẽ khai thác sự trao đổi nhiệt độ này và chuyển đổi nó thành điện năng. Mặc dù năng lượng tạo ra từ quá trình làm mát này ít hơn nhiều so với năng lượng thu được từ các tấm pin Mặt Trời nhưng nó đủ để thắp sáng bóng đèn LED.

Các nhà khoa học tin rằng, nghiên cứu này sẽ mở đường cung cấp năng lượng cho các khu vực hẻo lánh và khó có điều kiện tiếp cận điện trên thế giới. Phần lớn dân số thế giới hiện nay vẫn đang thiếu điện, đặc biệt là vào ban đêm khi các hệ thống quang điện dừng hoạt động.

Khả năng tạo ra điện vào ban đêm cũng mở ra nhiều cơ hội và hàng loạt ứng dụng mới, bao gồm cảm biến ánh sáng và các loại cảm biến tiêu thụ ít điện năng.

Được biết thiết bị trên sử dụng các bộ phận với chi phí chưa đầy 30 USD. Nó bao gồm một hộp polystyrene được bao phủ trong mylarised aluminised và một đĩa nhôm 200mm sơn đen và dán trên đầu như một bộ tỏa nhiệt.

Nhiệt truyền từ mặt đất vào không khí thông qua một khối nhôm nhỏ ở mặt dưới của hộp vào đĩa và sau đó tỏa nhiệt vào không trung. Thử nghiệm cho thấy, thiết bị có thể tạo ra 25mW điện trên mỗi m2 đĩa, đủ cung cấp điện năng cho một chiếc đèn LED nhỏ.

Tuy nhiên các nhà nghiên cứu cho rằng, nếu được cách nhiệt tốt và khí hậu khô hơn, họ có thể nâng công suất lên tới 0,5W/m2 đĩa. Với đĩa lớn hơn, chúng thậm chí có thể chiếu sáng nhà liên tục trong thời gian dài.

Đặc biệt thiết bị có thể hoạt động ngược vào ban ngày bằng cách hấp thụ ánh sáng Mặt Trời và sản xuất điện từ nhiệt. Tại các địa điểm ngoài lưới điện, phương pháp tạo ra ánh sáng từ bóng tối này hứa hẹn sẽ là một cách hữu hiệu.

Năng lượng tạo ra từ thiết bị có thể sử dụng để cung cấp năng lượng cho các cảm biến nhỏ và tuổi thọ của chúng không bị giới hạn bởi pin mà là tuổi thọ của mô-đun nhiệt điện.

Nguồn: Khoa học và Phát triển