p Uma célula fotovoltaica ou solar convencional (à esquerda) absorve fótons de luz do sol e gera uma corrente elétrica. Uma célula termorradiativa (direita) gera corrente elétrica à medida que irradia luz infravermelha (calor) em direção ao frio extremo do espaço profundo. Os engenheiros da UC Davis propõem que tais células podem gerar uma quantidade significativa de energia e ajudar a equilibrar a rede elétrica ao longo do ciclo dia-noite. Crédito:Tristan Deppe / Jeremy Munday, UC Davis.
p E se as células solares funcionassem à noite? Isso não é brincadeira, de acordo com Jeremy Munday, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da UC Davis. Na verdade, uma célula fotovoltaica especialmente projetada pode gerar até 50 watts de potência por metro quadrado em condições ideais à noite, cerca de um quarto do que um painel solar convencional pode gerar durante o dia, de acordo com um documento conceitual de Munday e do estudante de graduação Tristan Deppe. O artigo foi publicado em, e destaque na capa de, a edição de janeiro de 2020 da
ACS Photonics . p Domingo, que recentemente ingressou na UC Davis da Universidade de Maryland, está desenvolvendo protótipos dessas células solares noturnas que podem gerar pequenas quantidades de energia. Os pesquisadores esperam melhorar a produção de energia e a eficiência dos dispositivos.
p Munday disse que o processo é semelhante ao funcionamento de uma célula solar normal, mas ao contrário. Um objeto que é quente em comparação com seus arredores irradiará calor como luz infravermelha. Uma célula solar convencional é fria em comparação com o sol, então ele absorve luz.
p O espaço é realmente, muito frio, então, se você tiver um objeto quente e apontá-lo para o céu, ele irradiará calor em sua direção. As pessoas vêm usando esse fenômeno para o resfriamento noturno há centenas de anos. Nos últimos cinco anos, Munday disse, tem havido muito interesse em dispositivos que podem fazer isso durante o dia (filtrando a luz do sol ou apontando para longe do sol).
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Gerando energia por irradiação de calor
p Existe outro tipo de dispositivo chamado célula termorradiativa, que gera energia ao irradiar calor para os arredores. Os pesquisadores exploraram como usá-los para capturar calor residual dos motores.
p "Estávamos pensando, e se pegássemos um desses dispositivos e o colocássemos em uma área quente e apontássemos para o céu, "Disse Munday.
p Esta célula termorradiativa apontada para o céu noturno emitiria luz infravermelha porque é mais quente que o espaço sideral.
p "Uma célula solar regular gera energia absorvendo a luz solar, o que faz com que uma tensão apareça no dispositivo e para que a corrente flua. Nestes novos dispositivos, em vez disso, a luz é emitida e a corrente e a voltagem vão na direção oposta, mas você ainda gera energia, "Disse Munday." Você tem que usar materiais diferentes, mas a física é a mesma. "
p O dispositivo também funcionaria durante o dia, se você tomou medidas para bloquear a luz solar direta ou apontou para longe do sol. Como esse novo tipo de célula solar pode operar 24 horas por dia, é uma opção intrigante para equilibrar a rede elétrica ao longo do ciclo dia-noite.