Вирішує проблему сонячних панелей: вчені створили гібридний "нічний" генератор

Система на основі фотоелектричних панелей і термоелектричного генератора може живити невелику техніку як вдень, так і вночі.

Дослідники з Малайзійського університету мультимедіа розробили та проаналізували нову гібридну систему, яка об'єднує фотоелектричні сонячні панелі (PV) з термоелектричними генераторами (TEG). Про це пише pv magazine.

Як зазначають у виданні, TEG зазвичай використовують у промислових цілях для перетворення надлишкового тепла в електрику. У межах нової системи сонячна панель виробляє електроенергію протягом дня, а TEG використовує різницю температур навколо комірки для вироблення електроенергії вночі.

"Попри те, що традиційні сонячні панелі є провідною поновлюваною технологією, у них є недолік: вони генерують електроенергію тільки вдень і не можуть бути продуктивними вночі. Щоб подолати цю проблему, у цьому дослідженні розробляються нічні генератори електроенергії на основі сонячної енергії, що працюють на основі радіаційного охолодження", — зазначили вчені.

Дослідники протестували систему і виявили, що вона має потенціал для "помірної" нічної генерації електроенергії. Вона підходить для невеликих побутових застосувань, таких як світлодіодні лампи, ноутбуки, зарядні пристрої для телефонів і бездротові маршрутизатори.

Під час випробувань команда помістила нагрівач під радіатор для управління та імітації різних перепадів температур. Було випробувано три різні площі поверхні TEG: 3×3 см, TEG 4×4 см і два TEG 4×4 см, з'єднані послідовно.

"3 см x 3 см TEG може виробляти до 0,9 мВт потужності, коли різниця температур досягає 55 °C, тоді як 4 см x 4 см TEG має максимальну потужність 3,8 мВт. Дві TEG 4×4 см, з'єднаних послідовно, мають удвічі більшу вихідну потужність порівняно з 4×4 см TEG. Максимальна потужність тут сягає 7,7 мВт", — зазначили дослідники.

Повідомляється, що у всіх трьох випадках максимальна вироблювана потужність була трохи вищою за нуль, коли різниця температур була мінімальною і становила 5 °C. У TEG розміром 3x3 см пікова напруга становила 114,9 В, а піковий струм — 8,67 А. Пікова напруга для TEG розміром 4x4 см становила 180,2 В, а піковий струм — 21,5 А. У разі двох з'єднаних TEG максимальна напруга становила 340,4 В, а піковий струм — близько 21,5 А.

"Це дослідження демонструє, наскільки система корисна і доступна", — підсумували вчені.

Крім того, дослідники зазначили, що якщо сонячну систему з подвійним TEG 4×4 см розмістити на даху з вільною площею 140 квадратних метрів, то одні тільки TEG вироблятимуть додатково 375 Вт потужності.

"Система може бути використана для деяких побутових приладів, таких як настільні комп'ютери, ноутбуки, зарядні пристрої для телефонів, світлодіодні телевізори та освітлення. Її потенційна масштабованість передбачає, що за наявності достатнього простору на даху значна кількість енергії може бути вироблена вночі", — зазначив співавтор дослідження Чан Ках Юнг.