แผงโซลาร์เซลล์ (Solar panels) ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสามารถช่วยแก้ปัญหาในปัจจุบันเกี่ยวกับ การผลิตไฟฟ้าโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์เมื่อพระอาทิตย์ตกดิน
โดยแผงดังกล่าวถูกค้นพบในปี พ.ศ.2563 โดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส (The University of California Davis) สหรัฐอเมริกา ถูกสร้างขึ้นโดยศาสตราจารย์ Jeremy Munday และตั้งชื่อว่า ‘anti-solar cell’ เพื่อแก้ปัญหาให้เราสามารถผลิตไฟฟ้าจากท้องฟ้าตอนกลางคืนได้ ในงานวิจัยระบุว่าแผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตไฟฟ้าที่เพียงพอสำหรับการชาร์จโทรศัพท์มือถือได้
การวิจัยดั้งเดิมได้ดำเนินการที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด โดยทีมวิจัยได้เพิ่มเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริก ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สร้างกระแสไฟฟ้าจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ลงในแผงโซลาร์เซลล์เหล่านี้โดยเฉพาะ
พวกเขาทำงานโดยใช้ความร้อนหรือแสงอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวของแผงโซลาร์เซลล์สู่อวกาศในคืนที่ท้องฟ้าโปร่ง
“แผงโซลาร์เซลล์กลายเป็นเครื่องระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมาก” หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ Shanhui Fan กล่าว “ดังนั้น ในตอนกลางคืน แผงโซลาร์เซลล์สามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศแวดล้อมได้จริง และนั่นเป็นเรื่องที่ค่อนข้างไม่ปกติสำหรับการผลิตพลังงาน”
แผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางคืนทำงานในลักษณะเดียวกับแผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางวัน แต่จะทำในทางกลับกัน โดยทุกคืนความร้อนจะถูกส่งออกจากโลกในรูปของรังสีอินฟราเรดเพื่อให้โลกมีอุณหภูมิคงที่
ในแถลงการณ์ที่โพสต์บนเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิสเมื่อปีที่แล้ว Munday อธิบายว่า “ในอุปกรณ์เหล่านี้ แสงจะถูกปล่อยออกมาแทน ส่วนกระแสและแรงดันไฟฟ้าจะถูกปล่อยไปในทิศทางตรงกันข้าม แต่คุณยังคงสร้างพลังงานได้อยู่” ผลการวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในรายงานการวิจัย (Research Paper)
แผงโซลาร์เซลล์ทั่วไป (ซ้าย) ดูดซับโฟตอนของแสงจากดวงอาทิตย์และสร้างกระแสไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางคืนเก็บอุณหภูมิ (ขวา) สร้างกระแสไฟฟ้าในขณะที่ปล่อยแสงอินฟราเรด (ความร้อน) ไปสู่อวกาศที่หนาวเย็น
แผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางคืนสามารถสร้างพลังงานได้มากถึง 50 วัตต์ต่อตารางเมตร ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่ของแผงทั่วไปที่สามารถผลิตได้ในเวลากลางวัน และพวกมันยังทำงานในเวลากลางวันหากแสงดวงอาทิตย์ถูกบดบังหรือมีแสงน้อย
แนวคิดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์กลางคืนมาจากแนวปฏิบัติง่ายๆ ที่เราทุกคนทำกันทุกวัน
ผู้คนต่างใช้เทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันในการทำความเย็นในเวลากลางคืนมาเป็นเวลาหลายร้อยปี เมื่อคุณเปิดหน้าต่างและประตูหลังบ้านในวันที่อากาศร้อนเพื่อทำให้บ้านของคุณเย็นลง คุณกำลังใช้ทฤษฎีเดียวกัน โดยพื้นฐานแล้วรูปแบบของการระบายความร้อนแบบพาสซีฟนี้ใช้ท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นอ่างระบายความร้อนขนาดใหญ่ ซึ่งจะดึงความอบอุ่นออกจากโลกเมื่อท้องฟ้ามืด
“ข้อดีของแนวทางนี้คือ คุณจะมีแหล่งพลังงานโดยตรงในตอนกลางคืนโดยไม่ต้องการแบตเตอรี่เพื่อจัดเก็บ” Fan กล่าวเสริม
ในปี พ.ศ. 2564 โครงการที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดพบว่านักวิทยาศาสตร์พยายามใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิกลางวันและกลางคืนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในทำนองเดียวกัน
พวกเขาสามารถพิสูจน์ได้ว่าเทคโนโลยีนี้สามารถใช้งานได้ แต่ยังอีกไกลเมื่อพูดถึงประสิทธิภาพและการใช้งาน แผงโซลาร์เซลล์แบบย้อนกลับเหล่านี้อาจเป็นเพียงต้นแบบ แต่แนวคิดนี้สามารถผลิตพลังงานในสถานที่ที่มีสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงและระดับแสงน้อย
แผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางคืนมีศักยภาพที่จะเป็นประโยชน์ในตำแหน่งนอกกริด (off-grid ) สำหรับงานที่ใช้พลังงานต่ำบางอย่าง แต่ไม่น่าจะมาแทนที่โครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่มีอยู่ได้ อย่างไรก็ตาม Fan และทีมของเขากล่าวว่าควรปรับปรุงการตั้งค่าเพื่อให้สามารถผลิตพลังงานให้มากขึ้น
อ้างอิง: Euronews
