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特殊な太陽電池は昼間のものと同じように機能しますが、逆になります。
特別に設計されたパネルは、太陽が沈んだ後に発電することで、太陽エネルギーに関する現在の問題の解決に役立つ可能性があります。
パネルは 2020 年に発見されました。カリフォルニア大学デイビス校、米国、主流にヒットしました。
ジェレミー・ムンデイ教授によって作成され、「反太陽電池」という造語を生み出したこのソリューションにより、夜空から電力を採取できるようになります。今年実施された研究では、これらの夜間ソーラーパネルが携帯電話を充電するのに十分なエネルギーを生成することが確認されました。
元の研究はスタンフォード大学で行われ、研究チームはこれらの特定のソーラーパネルの1つに熱電発電機（温度差から電流を生成する装置）を追加しました。
晴れた夜にソーラーパネルの表面から宇宙に放射される熱または赤外線を利用して機能します。
「ソーラーパネルは非常に効率的な放熱器であることが判明しました」と主任科学者のシャンフイ・ファン氏は言う。 「つまり、夜間にはソーラーパネルの温度が実際に周囲温度よりも低い温度に達する可能性があり、これは発電のかなり珍しい機会となります。」
従来、ソーラーパネルまたは太陽電池は、変わりやすい季節の影響や、夜間に動作しないという事実に悩まされてきました。曇天から日の長さが短くなるまで、世界の多くの地域で人々に実行可能な再生可能エネルギー源を提供できなくなるのは夕暮れだけではありません。
夜間の太陽電池は基本的に昼間の太陽電池と同じように動作しますが、逆の動作をします。地球を一定の温度に保つために、毎晩、熱が赤外線の形で地球から逃げます。
で声明昨年、カリフォルニア大学デイビス校のウェブサイトに投稿したムンデイ教授は、「これらの新しいデバイスでは、代わりに光が放射され、電流と電圧が逆方向になりますが、それでも電力を生成します。」と説明しました。調査結果は、研究論文。
夜間用の装置は1平方メートルあたり最大50ワットの電力を生成でき、これは従来のパネルが昼間に生成できる電力の4分の1に相当する。光が遮られている場合、または太陽から離れた方向に向けられている場合、昼間でも機能します。
一部の研究では、機械によって生成される廃熱を利用するためにそれらを使用できる可能性さえ示唆しています。 「異なる材料を使用する必要がありますが、物理学は同じです」とムンデイ氏は説明します。
夜間ソーラーパネルのアイデアは、私たち全員が毎日行っている簡単な実践から生まれました。
新しいアイデアとは程遠く、人々は何百年もの間、夜間の冷房を実現するために同様のテクノロジーを使用してきました。暑い日の後に家を涼しくするために窓やドアを開けるときも、同じ理論を利用していることになります。基本的に、この形式の受動的冷却は夜空を巨大なヒートシンクとして使用し、暗くなると地球から暖かさを奪います。
「このアプローチの良い点は、基本的に夜間に直接電源が得られ、バッテリーを蓄える必要がないことです」とファン氏は付け加えた。
2021年に、スタンフォード大学のプロジェクトでは、科学者たちが同様に昼と夜の温度差を利用して発電を試みました。
彼らはこのテクノロジーが実際に機能することを証明することに成功しましたが、効率とパフォーマンスに関してはまだまだ長い道のりがあります。これらのリバース ソーラー パネルはプロトタイプにすぎないかもしれませんが、同様のアイデアが 24 時間稼働して、気象条件が変わりやすく、光レベルが低い場所でもエネルギーを供給できる可能性があります。
夜間太陽電池は、オフグリッドの場所で特定の低電力作業に役立つ可能性がありますが、既存のエネルギーインフラを置き換える可能性は低いです。しかし、ファン氏と彼のチームは、より多くのパワーを生み出すためにセットアップを改善できる可能性があると述べている。
