Νέα μέθοδο για την αξιοποίηση των ηλιακών πάνελ αναπτύσσουν στο Αϊνταχο των ΗΠΑ ερευνητές ανατρέποντας όσα ξέρουμε μέχρι σήμερα για τα φωτοβολταϊκά. Υπό την καθοδήγηση του Στίβεν Νόβακ, ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο, η οποία θα επιτρέπει στα ηλιακά πάνελ να παράγουν ενέργεια και στη διάρκεια της νύχτας.
Οι Αμερικανοί ερευνητές βασίστηκαν στη διαπίστωση ότι ένα σημαντικό τμήμα της ενέργειας από το διαθέσιμο ηλιακό φάσμα φτάνει στη Γη ως υπέρυθρες ακτίνες. Μια ποσότητα αυτής αντανακλάται όταν σκοτεινιάζει με τη μορφή θερμότητας, ενώ σε περίπτωση που ο ουρανός είναι συννεφιασμένος εγκλωβίζεται στην ατμόσφαιρα. Ο Νόβακ και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν ένα σύστημα με μικροκεραίες, που λειτουργούν στο μήκος κύματος των υπέρυθρων, άνω των 700 νανόμετρων, και σε πειράματα στο εργαστήριο κατάφεραν να συγκεντρώσουν το 84% των φωτονίων τα οποία «επιστρέφουν» στην ατμόσφαιρα.
Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι ένα λειτουργικό σύστημα, που θα είναι έτοιμο σε λίγους μήνες, θα είναι σε θέση να φτάσει έως το 46% της συγκέντρωσης, ποσοστό που χαρακτηρίζεται εντυπωσιακό, αν υπολογιστεί ότι η αποτελεσματικότητά του θα είναι υπερδιπλάσια αυτής των σημερινών φωτοβολταϊκών, που κυμαίνεται στο 20%, καθώς επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες, όπως η αδυναμία επίτευξης ανά πάσα στιγμή της επιθυμητής γωνίας προσέγγισης των ηλιακών ακτίνων στα πάνελ και η υπερθέρμανση. Τα προβλήματα αυτά δε συναντώνται στο σύστημα των μικροκεραιών, οι οποίες είναι σε θέση να συλλέξουν υπέρυθρες σε ευρεία γωνία.
Ωστόσο παρουσιάζουν το πρόβλημα της παραγωγής εναλλασσόμενου ρεύματος σε συχνότητα ιδιαίτερα υψηλή που δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Οι δίοδοι ημιαγωγών από πυρίτιο, που μετατρέπουν το ρεύμα σε συνεχές, αδυνατούν να λειτουργήσουν σε υψηλές συχνότητες, ενώ χάνουν σε αγωγιμότητα σε περίπτωση που οι διαστάσεις τους είναι μικρότερες, για να συμβαδίζουν με τις μικροκεραίες.
Πηγή: http://www.energypress.gr/
Οι Αμερικανοί ερευνητές βασίστηκαν στη διαπίστωση ότι ένα σημαντικό τμήμα της ενέργειας από το διαθέσιμο ηλιακό φάσμα φτάνει στη Γη ως υπέρυθρες ακτίνες. Μια ποσότητα αυτής αντανακλάται όταν σκοτεινιάζει με τη μορφή θερμότητας, ενώ σε περίπτωση που ο ουρανός είναι συννεφιασμένος εγκλωβίζεται στην ατμόσφαιρα. Ο Νόβακ και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν ένα σύστημα με μικροκεραίες, που λειτουργούν στο μήκος κύματος των υπέρυθρων, άνω των 700 νανόμετρων, και σε πειράματα στο εργαστήριο κατάφεραν να συγκεντρώσουν το 84% των φωτονίων τα οποία «επιστρέφουν» στην ατμόσφαιρα.
Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι ένα λειτουργικό σύστημα, που θα είναι έτοιμο σε λίγους μήνες, θα είναι σε θέση να φτάσει έως το 46% της συγκέντρωσης, ποσοστό που χαρακτηρίζεται εντυπωσιακό, αν υπολογιστεί ότι η αποτελεσματικότητά του θα είναι υπερδιπλάσια αυτής των σημερινών φωτοβολταϊκών, που κυμαίνεται στο 20%, καθώς επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες, όπως η αδυναμία επίτευξης ανά πάσα στιγμή της επιθυμητής γωνίας προσέγγισης των ηλιακών ακτίνων στα πάνελ και η υπερθέρμανση. Τα προβλήματα αυτά δε συναντώνται στο σύστημα των μικροκεραιών, οι οποίες είναι σε θέση να συλλέξουν υπέρυθρες σε ευρεία γωνία.
Ωστόσο παρουσιάζουν το πρόβλημα της παραγωγής εναλλασσόμενου ρεύματος σε συχνότητα ιδιαίτερα υψηλή που δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Οι δίοδοι ημιαγωγών από πυρίτιο, που μετατρέπουν το ρεύμα σε συνεχές, αδυνατούν να λειτουργήσουν σε υψηλές συχνότητες, ενώ χάνουν σε αγωγιμότητα σε περίπτωση που οι διαστάσεις τους είναι μικρότερες, για να συμβαδίζουν με τις μικροκεραίες.
Πηγή: http://www.energypress.gr/
