Традиционные солнечные батареи работают за счёт фотоэлектрического эффекта: конвертации энергии солнечного света в электрическую активность. Команда австралийских учёных из Университета Нового Южного Уэльса продемонстрировала работу технологии с альтернативным принципом действия. Исследователи считают, что созданная ими «ночная» батарея сможет генерировать электроэнергию даже в темноте, поглощая тепло нагретых за день предметов в форме инфракрасного излучения.
Фотоэффект – искусственный процесс, созданный людьми для превращения солнечной энергии в электричество. По словам физика Фиби Пирс из Университета Нового Южного Уэльса, терморадиационный процесс представляет собой обратную версию фотоэмиссионного. Для генерирования электричества он использует энергию в форме инфракрасного излучения, испускаемого в холодный космос нагретой за день Землёй. Разработанное австралийскими учёными устройство называется терморадиационным или КРТ-диодом. Эта «ночная» батарея представляет собой полупроводниковый твёрдый раствор теллурида кадмия и ртути (КРТ), который на протяжении многих десятилетий используют для производства приборов инфракрасной фотоэлектроники. Принцип работы подобных приборов давно изучен: он основывается на способности поглощения средне- и длинноволнового инфракрасного излучения и его конвертации в электрический ток.
Хотя идея превращения инфракрасного излучения в электричество активно исследуется на протяжении последнего десятилетия, австралийским учёным впервые удалось произвести с помощью терморадиационного процесса измеримое количество энергии. Нагретый примерно до 20 °C КРТ-диод остыл на 12,5 °C, сгенерировав примерно 2,26 мВт энергии на квадратный метр рабочей поверхности. Пока что «ночная» батарея неспособна произвести достаточно электричества, чтобы вскипятить кружку воды для утреннего кофе: для выполнения столь простой задачи пришлось бы укрыть КРТ-диодами несколько городских кварталов. Однако в теории производительность данной технологии составит примерно 1/10 от производительности традиционных фотоэлектрических преобразователей. На данном этапе исследования учёные считают, что «ночная» батарея могла бы работать в сочетании с обычными солнечными батареями, чтобы продолжить выработку энергии даже после заката.
По мнению исследователей, не стоит недооценивать идею использования остывающих предметов в качестве источников энергии. Ведущий научный сотрудник Университета Нового Южного Уэльса Нед Экинс-Даукес уверен, что последующие эксперименты с терморадиационным процессом позволят расширить спектр поглощаемого инфракрасного излучения, тем самым повысив эффективность технологии. Кроме того, учёные считают, что источниками термоэнергии могут выступать не только нагретые Солнцем предметы, но также отработанное тепло – побочный продукт работы промышленных объектов – или даже тепло человеческого тела, например, для питания бионических конструкций.
