Untuk pertama kalinya, tim ilmuwan internasional telah menunjukkan kemungkinan menghasilkan listrik dalam jumlah terukur menggunakan dioda optik langsung dari dinginnya luar angkasa. Perangkat semikonduktor inframerah yang menghadap ke langit menggunakan perbedaan suhu antara bumi dan ruang angkasa untuk menghasilkan energi.
“Alam semesta yang luas itu sendiri merupakan sumber daya termodinamika,” jelas Shanhui Fan, salah satu penulis studi tersebut. “Dari perspektif fisika optoelektronik, terdapat simetri yang sangat indah antara kumpulan radiasi yang masuk dan keluar.”
Berbeda dengan penggunaan energi yang masuk ke Bumi seperti yang dilakukan panel surya tradisional, dioda optik negatif memungkinkan listrik dihasilkan saat panas meninggalkan permukaan dan mengalir kembali ke luar angkasa. Dengan mengarahkan perangkat mereka ke luar angkasa, yang suhunya mendekati nol mutlak, sekelompok ilmuwan berhasil memperoleh perbedaan suhu yang cukup besar untuk menghasilkan energi.
“Jumlah energi yang dapat kami peroleh dari eksperimen ini saat ini jauh di bawah batas teoritis,” tambah Masashi Ono, penulis studi lainnya.
Para ilmuwan memperkirakan bahwa dalam bentuknya yang sekarang, perangkat mereka dapat menghasilkan sekitar 64 nanowatt per meter persegi. Ini adalah jumlah energi yang sangat kecil, namun dalam hal ini pembuktian konsep itu sendiri penting. Penulis penelitian ini akan dapat lebih mengoptimalkan perangkat dengan meningkatkan sifat optoelektronik kuantum dari bahan yang mereka gunakan dalam dioda.
Perhitungan menunjukkan bahwa, dengan mempertimbangkan efek atmosfer, secara teoritis, dengan beberapa perbaikan, perangkat yang dibuat oleh para ilmuwan dapat menghasilkan hampir 4 W per meter persegi, sekitar satu juta kali lebih banyak daripada yang diperoleh selama percobaan, dan cukup untuk memberi daya pada perangkat kecil. .yang perlu bekerja di malam hari. Sebagai perbandingan, panel surya modern menghasilkan antara 100 dan 200 watt per meter persegi.
Meskipun hasilnya menjanjikan untuk perangkat yang ditujukan ke angkasa, Shanhu Fan mencatat bahwa prinsip yang sama dapat diterapkan untuk mendaur ulang panas yang dipancarkan dari mesin. Untuk saat ini, ia dan timnya fokus pada peningkatan efisiensi perangkat mereka.
Исследование dalam publikasi ilmiah American Institute of Physics (AIP).
Sumber: 3dnews.ru