Солнечные батареи становятся все более дешевыми и эффективными. Их КПД уже доходит до 20% и он ежегодно повышается. При этом у «солнечной» отрасли есть ключевой минус — она не работает в темное время суток. Американские и японские ученые создали аппарат, который является солнечной батареей, но ток вырабатывает без поглощения фотонов, а излучая их. Подобный источник может ночью питать любое оборудование.
Уточняется, что его основой является эффект отрицательного освещения. Он проявляется в том, что фотодиод, кроме поглощения фотонов, которые приходят из внешней среды, могут их и отдавать. Для этого и тратится энергия, которая в устройстве запасается в виде тепла, из-за чего оно остывает. Где существует разница в температурах, появляется возможность ее использования для создания электроэнергии.
В качестве примера машин, где процесс нагревания обеспечивается сгорающим горючим, а охлаждение поддерживается окружающей средой, — это мотор с внутренним сгоранием или реактивный двигатель. Если сгорание горючего заменить на иной источник энергии, то это не поменяет его сути. Полезная энергия будет выходить благодаря тепловому потоку. Чтобы такой аппарат работал, потребуется «бесконечная» холодная среда. Именно в нее будет уходить излучение, обратно не возвращаясь. Ученые используют в качестве такой среды открытый космос.
Они создали особый аппарат, в котором фотодиод днем работает в роли солнечного фотоэлемента, а ночью происходит его остывание за счет излучения в небо инфракрасных лучей. Преобразованием самой разницы температур, занят элемент Пельтье, который является полупроводным устройством. Во время прохождения электричества, одна его сторона нагревается, а противоположная остывает.
Есть и обратный эффект, когда после охлаждения одной стороны и охлаждения другой, от элемента Пельтье исходит напряжение. Ученые смогли получить энергию из космоса, расположив это устройство в своей установке. Пока авторы продолжат искать для фотодиода химические соединения, которые сделают более выраженным эффект отрицательной освещенности.
