จะเป็นยังไงถ้าแผงโซลาร์เซลล์สามารถทำงานตอนกลางคืนร่วมได้ด้วย ?

จากการศึกษาที่ตีพิมพ์ออกมาล่าสุดโดย ศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียร์เดวิส (University of California, Davis) เจเรมี มุนเดย์ (Jeremy Munday) ระบุว่า แนวคิดนี้อาจเป็นไปได้ ด้วยการใช้แนวคิดเดียวกับแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิม เพียงแต่ทำตรงกันข้าม จากที่ให้แผงรับพลังงานจากดวงอาทิตย์ ก็ทำให้แผงปล่อยพลังงานออกไปรอบ ๆ แทน คล้ายกับเป็นดวงอาทิตย์เสียเอง
  • ฟังดูเหมือนเป็นเรื่องตลก แต่จากที่ระบุไว้ในเอกสารวิชาการที่เผยแพร่ออกมา แผงโซลาร์เซลล์แนวใหม่ซึ่งใช้ตอนกลางคืนนี้ อาจสามารถผลิตพลังงานได้สูงสุดถึง 50 วัตต์ต่อตารางเมตร หรือคิดเป็น 1 ใน 4 ของที่เซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไปสามารถผลิตพลังงานได้ในเวลากลางวัน
  • โดยศาสตราจารย์ มุนเดย์ เริ่มพัฒนาต้นแบบของเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับเวลากลางคืนขึ้นมาแล้ว ถึงแม้ว่ามันจะผลิตพลังงานออกมาต่ำมาก แต่ทีมนักวิจัยก็หวังว่าจะสามารถพัฒนาประสิทธิภาพของมันขึ้นมาได้อีกในอนาคต

 

มุนเดย์ระบุว่ากระบวนการนี้คล้ายกับการทำงานของโซลาร์เซลล์ปกติ แต่ทำแบบกลับกัน และเพื่อจะให้เข้าใจ ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจเรื่องพลังงานความร้อนกันก่อน นั่นคือ พลังงานความร้อนจะมีการถ่ายเทไปยังวัตถุใด ๆ ก็ตามที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า เช่น พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ที่ถ่ายเทมายังโลก รวมทั้งแผงโซลาเซลล์ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าดวงอาทิตย์ด้วย
ในทางกลับกัน หากเอาแผงโซลาร์เซลล์ธรรมดาจากโลกไปทิ้งไว้บนอวกาศที่อุณหภูมิต่ำมาก ๆ พลังงานก็จะถูกถ่ายเทออกจากแผงโซลาร์เซลล์ในรูปของรังสีอินฟราเรดแทน (อินฟราเรดคือรังสีความร้อน)
ซึ่งหลักการถ่ายเทความร้อนนี้ก็สามารถนำมาใช้ได้ในตอนกลางคืนที่อุณหภูมิต่ำลง วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงจากการสะสมพลังงานในตอนกลางวันจะค่อยๆ ถ่ายเทพลังงานออกไปยังอากาศรอบ ๆ จนกระทั่งมีพลังงานเท่ากัน
อย่างไรก็ตาม การผลิตพลังงานจากการแผ่รังสีความร้อนแบบนี้มีมาก่อนแล้ว เรียกว่า thermoradiative cell (เซลล์พลังงานจากความการแผ่รังสีความร้อน) ซึ่งเดิมทีมันถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อใช้กับเครื่องยนต์ที่มีความร้อนสูง
แต่แนวคิดของศาสตราจารย์มุนเดย์คือการผสมผสานและประยุกต์ใช้กับแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิมเพื่อหาทางลบข้อจำกัดเดิมของแผงโซลาร์เซลล์ที่ไม่สามารถใช้ในเวลากลางคืนได้ ส่งผลให้เกิดช่องว่างในการผลิตพลังงาน
“เซลล์สุริยะปกติจะสร้างพลังงานโดยดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์และเปลี่ยนเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า แต่กลับกันในอุปกรณ์ใหม่ แสงจะถูกปล่อยออกมาจากอุปกรณ์แทนในรูปของอินฟราเรด แต่คุณยังคงสร้างพลังงานได้เหมือนเดิม เราอาจต้องเปลี่ยนวัสดุใหม่ แต่หลักการทางฟิสิกส์พื้นฐานก็ยังเหมือนเดิม” มุนเดย์กล่าว
เราสามารถสร้างพลังงานแสงได้ หักเหแสงได้ สะท้อนได้ หรือแม้แต่เปลี่ยนรูปพลังงานแสงเป็นพลังงานชนิดอื่นก็ยังได้ แต่เราไม่สามารถกักเก็บพลังงานแสงเอาไว้ได้ เนื่องจากแสงคือรูปอนุภาคโฟตอนขนาดเล็กจิ๋วที่มีการเคลื่อนไหวตลอดเวลา