من المعروف كيف تعمل الألواح الشمسية في اليوم. سيتمكن الشخص العادي في الشارع من إخبارك أنه يحصد الضوء من الشمس والذي يتحول بعد ذلك إلى طاقة. سيتمكن المتحمسون للطاقة الشمسية من التحدث بشكل أكثر شمولاً ، مع توضيح كيفية امتصاص الخلايا الكهروضوئية لطاقة الشمس ، وتحويلها إلى كهرباء تعمل بالتيار المستمر ، ثم رؤية العاكس الشمسي يحول التيار المستمر إلى كهرباء التيار المتردد للاستخدام في جميع أنحاء المنزل أو العمل. ومع ذلك ، بغض النظر عن المعرفة العامة الموجودة حول استخدام الألواح الشمسية أثناء النهار ، فإن استخدامها في الليل يظل فكرة جديدة - إن لم تكن غريبة تمامًا - بالنسبة لمعظم الناس.

ولكن هناك تقدم يتم إحرازه في هذا المجال. مع التفاؤل الحقيقي المحيط بكيفية استمرار الألواح الشمسية في المستقبل في توليد كمية كبيرة من الطاقة أثناء الليل في أماكن ذات مستويات طبيعية إلى عالية لساعات سطوع الشمس اليومية السنوية ، وتصبح أكثر فعالية في أشهر الشتاء المظلمة. هذا له آثار واسعة النطاق على التركيبات الشمسية من جميع الأنواع ، لا سيما فيما يتعلق بإمكانية تطوير نظام هجين يمكنه الاستفادة من التيار (يُطلق عليه فيما بعد الألواح الشمسية "التقليدية") وهذا الشكل الجديد من "الألواح الشمسية الليلية" (NSPs AKA " الألواح الشمسية ").

إذن ما هو العلم وراء الألواح الشمسية التي تعمل في الليل؟ وكيف يمكن استخدامها جنبًا إلى جنب مع الألواح الشمسية التقليدية؟

كيف يمكن أن يعمل NSPS

يستند العلم وراء برامج NSPs إلى بحث قدمه تريستان ديب وجيريمي إن مونداي ، وهما أكاديميان من جامعة كاليفورنيا ديفيس.

في ورقتهم: الخلايا الكهروضوئية الليلية: توليد الطاقة الكهربائية عن طريق الاقتران البصري بالفضاء العميق ، يشير ديب ومونداي إلى العيب الحالي مع تكنولوجيا الطاقة الشمسية الحالية ، أي أنها تحصد الطاقة فقط خلال ساعات النهار. في المقابل ، من خلال استخدام مفهوم حيث يتم استخدام سماء الليل كمشتت للحرارة والأرض كمصدر للحرارة ، يمكن أن تكون الخلية الكهروضوئية التي تولد الطاقة في الليل فعالة. ببساطة ، في حين أن الألواح الشمسية التقليدية باردة والشمس ساخنة ، فإن NSPs ستعكس هذا المفهوم بشكل أساسي عن طريق إصدار إشعاع عبر الأشعة تحت الحمراء التي من شأنها أن إنشاء أزواج ثقب الإلكترون في الفضاء بفضل درجات الحرارة الباردة.

على الرغم من أن NSPs تمثل عملية مختلفة عن كيفية عمل الألواح الشمسية التقليدية ، لا تزال هناك عناصر مشتركة بين النوعين. كما أوضح البروفيسور مونداي:

تولد الخلية الشمسية العادية الطاقة عن طريق امتصاص ضوء الشمس ، مما يتسبب في ظهور جهد عبر الجهاز وتدفق التيار. في هذه الأجهزة الجديدة ، ينبعث الضوء بدلاً من ذلك ويسير التيار والجهد في الاتجاه المعاكس ، لكنك لا تزال تولد الطاقة. عليك استخدام مواد مختلفة ، لكن الفيزياء هي نفسها.