จะเป็นไปได้อย่างไร? ถ้าโซลาร์เซลล์สามารถทำงานได้ในตอนกลางคืน

“เป็นคำพูดที่ดูเหมือนเป็นเรื่องตลก ที่ว่าโซลาร์เซลล์จะสามารถทำงานได้ในตอนกลางคืน” กล่าวโดย Jeremy Munday นักวิจัยจากภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิส ในความเป็นจริงนั้นการออกแบบโซลาร์เซลล์แบบพิเศษนี้สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าได้ถึง 50 วัตต์ต่อพื้นที่ 1 ตร.ม.ภายใต้เงื่อนไขในอุดมคติตอนกลางคืน ซึ่งประมานการได้ 1 ใน 4 ของโซลาร์เซลล์ทั่วไปที่ใช้ในตอนกลางวัน โดยงานวิจัยนี้ได้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร ACS Photonics ฉบับเดือนมกราคม ปี 2020

ทีมนักวิจัยคาดหวังว่าจะพัฒนาโซลาร์เซลล์แบบกลางคืนให้สามารถผลิตพลังงานได้จำนวนหนึ่ง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของมัน ซึ่งกระบวนการการเกิดพลังงานนั้นคล้ายกับในโซลาร์เซลล์ที่ใช้ตอนกลางวันแต่กลับกัน โดยมีหลักการคือวัตถุใดที่มีความร้อนสูงกว่าและอยู่บริเวณรอบๆตัวมัน วัตถุนั้นจะมีการแผ่รังสีอินฟราเรดออกมา แต่แน่นอนที่โซลาร์เซลล์แบบปกติทั่วไปนั้นไม่สามารถดูซับได้ ในขณะเดียวกันอวกาศนั้นมีสภาพค่อนข้างเย็น ถ้าเรามีวัตถุบนท้องฟ้าที่มีอุณหภูมิสูง มันจะแผ่รังสีความร้อน มีอุปกรณ์ชนิดหนึ่งเรียกว่า Thermoradiative Cell ซึ่งสามารถผลิตพลังงานโดยการแผ่รังสีความร้อนจากบริเวณโดยรอบ นักวิจัยคิดว่าหากนำอุปกรณ์นี้อยู่ในบริเวณที่อุ่นและหันไปบนท้องฟ้ามันจะแผ่รังสีอินฟราเรดออกมา

นักวิจัยอธิบายต่อว่า “โซลาร์เซลล์ทั่วไปสามารถสร้างพลังงานโดยการดูดซับแสงอาทิตย์ ซึ่งทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าขึ้นและเป็นผลให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้า แต่สำหรับอุปกรณ์ชนิดใหม่นี้จะแผ่รังสีออกมาแทนทำให้กระแสไฟฟ้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้าจะเกิดในทิศทางตรงกันข้าม แต่ยังคงผลิตพลังงานได้” เป็นการใช้วัสดุที่แตกต่างออกไปแต่หลักการทางฟิสิกส์ยังคงเหมือนกันนอกจากนี้อุปกรณ์สามารถทำงานได้ในกลางวันหากมีการบังแสงอาทิตย์โดยตรงหรือหันหนีออกจากดวงอาทิตย์ นักวิจัยคาดหวังว่าสามารถนำมาถ่วงสมดุลการแจกจ่ายไฟฟ้าระหว่างกลางวันและกลางคืนได้

 

ผู้เขียน

นายภาสิต หงษ์ทอง

ศูนย์ข้อมูลข่าวสารวิทยาศาสตร์ อพวช.

ที่มาของรูปภาพ

https://engnews24h.com/anti-solar-panels-do-not-need-the-sun-to-produce-energy/

ที่มาของแหล่งข้อมูล

- Materials provided by University of California - Davis. Original written by Andy Fell

- https://www.sciencedaily.com

ที่มาของแหล่งเพิ่มเติม

-Tristan Deppe, Jeremy N. Munday. Nighttime Photovoltaic Cells: Electrical Power Generation by Optically Coupling with Deep Space. ACS Photonics, 2019; 7 (1): 1 DOI: 10.1021/acsphotonics.9b00679