Оно использует контраст между светом и темнотой для создания разницы потенциалов для питания небольших гаджетов.
Генераторы энергии с эффектом тени, подобные показанному здесь, когда-нибудь можно будет использовать для выработки энергии из разницы между яркими пятнами и теневыми областями. Чем больше контраст между светом и тьмой, тем больше энергии выдают такие генераторы.
Когда-нибудь тени и свет смогут объединиться, чтобы дать энергию.
Устройство использует контраст между яркими пятнами и тенью для создания тока, который может питать небольшую электронику. «Мы можем собирать энергию где угодно на Земле, а не только на открытых пространствах», - говорит Сви Чинг Тан, ученый-материаловед из Национального университета Сингапура.
Тан и его команда создали устройство, названное генератором энергии теневого эффекта, путем нанесения сверхтонкого покрытия из золота на кремний, типичный материал солнечных элементов. Как и в солнечном элементе, свет, падающий на кремний, возбуждает его электроны. С золотым слоем генератор энергии с эффектом тени вырабатывает электрический ток, когда часть устройства находится в тени.
Возбужденные электроны прыгают с кремния на золото. Когда часть устройства затемнена, напряжение на освещенном металле увеличивается по сравнению с темной областью, и электроны в генераторе перетекают с высокого напряжения на низкое. Отправка их через внешнюю цепь создает ток, который может питать гаджет, сообщает группа Тана 15 апреля в Energy & Environmental Science.
С восемью генераторами команда запускала электронные часы при слабом освещении. Устройства также могут служить датчиками. Когда мимо проезжала машина с дистанционным управлением, ее тень падала на генератор, создавая электричество, чтобы загореться светодиод.
Чем больше контраст между светом и темнотой, тем больше энергии выдает генератор. Таким образом, команда работает над повышением производительности устройства, заимствуя стратегии у солнечных батарей для сбора света. Увеличение количества света, поглощаемого этими генераторами, позволит им лучше использовать тени.
Когда-нибудь эти генераторы смогут производить энергию в темных местах солнечной батареи, между небоскребами или даже в помещении. «Многие люди думают, что тени бесполезны», - говорит Тан. Но «все может быть полезно, даже тени».
- Zhang et al . Сбор энергии от теневого эффекта . Энергетика и экология . Опубликовано онлайн 15 апреля 2020 г. doi: 10.1039 / d0ee00825g.
SK Ravi et al . Оптическое управление контрастами работы выхода на тонких металлических пленках . Успехи науки . Vol. 4, 2 марта 2018 г. doi: 10.1126 / sciadv.aao6050.