تولید سلول خورشیدی با قابلیت تولید همزمان انرژی و سرمایش

دانشمندان دانشگاه استنفورد برای نخستین بار نشان دادند که می‌‌توان با یک دستگاه واحد، به‌‌طور همزمان گرمای ناشی از تابش خورشید و سرمای محیط را جمع‌‌آوری کرد. این پژوهش که در ۸ نوامبر در مجله‌‌ی ژول منتشر شد، ادعا می‌‌کند که علاوه‌‌بر اینکه عملکرد این ادوات برای جذب همزمان انرژی از خورشید و اتمسفر، با یکدیگر تداخلی ندارند؛ بلکه به بهبود بازدهی یکدیگر نیز کمک خواهند کرد.

محبوبیت انرژی‌‌های تجدیدپذیر به‌عنوان جایگزینی مقرون‌به‌صرفه و کارآمد برای سوخت‌های فسیلی در حال افزایش است و انرژی خورشیدی نیز در این میان از بیشترین استقبال برخوردار شده است. اما یک منبع انرژی قدرتمند دیگر نیز وجود دارد که عملکردی کاملاً متضاد با خورشید دارد: فضا.

ژن چن، مؤلف اصلی این مطالعه و استاد دانشگاه جنوب شرقی چین می‌گوید:

تصور عمومی این است که خورشید یک منبع حرارتی ایده‌آل برای انسان روی زمین است. از سوی دیگر، فضای بیرون نیز معمولاً به‌‌عنوان یک چاه حرارتی ایده‌‌آل در نظر گرفته می‌‌شود.

تصویر مربوط به دستگاهی که بازدهی پنل‌های دو لایه را نشان می‌دهد؛ لایه‌ی بالایی، از یک ماده‌ی نیمه‌هادی ساخته شده که به‌عنوان سلول خورشیدی عمل خواهد کرد و لایه‌ی زیرین، وظیفه‌ی خنک‌سازی را بر عهده دارد

چن و همکارانش، دستگاهی برای ترکیب فناوری‌‌های سرمایش تابشی و جذب خورشیدی ساخته‌‌اند. این دستگاه شامل یک جاذب خورشیدی ژرمانیومی مونتاژشده روی یک خنک‌‌کننده‌‌ی تابشی است؛ این خنک‌‌کننده‌‌، متشکل از نیترید آلومینیوم، سیلیسیم و لایه‌های آلومینیوم در محفظه‌‌ای وکیوم بوده تا بدین ترتیب تلفات حرارتی ناخواسته به حداقل برسند. هم جاذب خورشیدی و هم اتمسفر، طیف ۸ الی ۱۳ میکرونی از نور فروسرخ را از خود عبور می‌‌دهند و بدین ترتیب مسیری برای بازتاب نور فروسرخ از قسمت خنک‌‌کننده‌‌ی تابشی به فضای بیرون فراهم می‌‌شود.

چن می‌گوید:

تصور کنید که در بالای یک پشت‌بام، یک سلول خورشیدی برای تأمین برق داشته باشیم و در کنار آن، یک خنک‌‌کننده‌‌ی تابشی که می‌تواند در روزهای گرم تابستان، خانه را خنک نگه دارد.

چن ادامه می‌‌دهد:

 من فکر می‌کنم این فناوری می‌تواند به‌طور بالقوه، انقلابی در تکنولوژی سلول‌‌های خورشیدی کنونی ایجاد کند. اگر ایده‌‌ی ما پیاده‌‌سازی و به دنبال آن تجاری‌سازی شود، نسل آینده‌ی سلول‌‌های خورشیدی دارای دو قابلیت تأمین برق و سرمایش به‌‌صورت همزمان خواهند بود.