Panouri solare care funcţionează şi noaptea
Un panou solar care să funcţioneze pe timpul nopţii parea un lucru imposibil. Şi totuşi, Steven Novack de la "Idaho National Laboratory", din cadrul Departamentului American pentru Energie, a dezvoltat un nou concept de panouri solare, destinat să revoluţioneze întregul sector. Novack a pornit de la o constatare: circa jumătate din energia disponibilă din spectrul solar ajunge pe pământ în banda razelor infrarosii (IR), iar parte din această energie este reemisă.sub formă de căldura de teren, pe timpul nopţii. Dacă noaptea este innorată, radiaţiile sunt reflectate parţial către sol. Iată de ce, în deşerturi, unde lipsesc norii, noaptea temperatura scade şi se face frig: căldura traversează atmosfera şi se dispersează în spaţiu ca radiaţie IR.
Realizând un sistem de micro-antene cu lungimea de undă a razelor infraroşii (peste 700 nanometri), cercetătorii au verificat în cadrul testelor de laborator posibiltatea de a capta 84% din fotonii reemişi de teren. Un sistem operativ real, utilizabil la scară largă, ar putea ajunge la 46% şi oricum este vorba despre o eficienţă de departe superioară celei furnizate de panourile fotovoltaice actuale: celulele cu siliciu nu depaşesc 25% nici în cele mai bune condiţii. Spre deosebire de celulele fotovoltaice, care absorb fotoni pentru a elibera electroni şi a genera energie, micro-antenele intră în rezonanţă cu lungimea de undă a radiaţiilor infraroşii, generând un curent alternativ, dar la o frecvenţă prea înaltă pentru a fi utilizată.
Prin urmare, curentul alternativ trebuie transformat în curent continuu, dar aici apare o problemă: diodele semi-conductoare cu siliciu care convertesc curentul alternativ în curent continuu nu funcţionează la frecvenţele înalte generate, a explicat inginerul Aimin Song, specialist in nanoelectronică de la Universitatea Manchester. In plus, atunci când li se reduc dimensiunile pană la cele ale micro-antenelor, diodele îşi pierd din conductivitate. Dar Song şi, în mod independent unul de celălalt, Garret Moddel de la Universitatea Colorado din Boulder, încearcă să rezolve această problemă prin crearea unei diode în măsură să utilizeze frecvenţe optice înalte.