La energía fotovoltaica sin sol es una tecnología fotovoltaica que no requiere luz solar para producir electricidad. [1] Esta técnica fue desarrollada por un equipo de investigación del Instituto de Tecnología de Massachusetts . [2] Las células fotovoltaicas convierten la luz en electricidad de manera más eficiente en longitudes de onda específicas. [3] [4] Las características de la superficie de la energía fotovoltaica sin sol están diseñadas de manera que convierten la energía térmica en longitudes de onda específicas. [5] Esto aumenta la eficiencia de los sistemas termofotovoltaicos (TPV) existentes. [6]
La superficie de este material está grabada con miles de millones de hoyos a nanoescala , de modo que emite ondas en las longitudes de onda especificadas [2] [6] y suprime otras longitudes de onda que no son necesarias. [6] Cuando la superficie está expuesta a energía térmica, irradia energía luminosa en las longitudes de onda requeridas. [7] Los átomos liberan electrones libres cuando se aplica radiación, generando así electricidad. [8]
Un dispositivo que utiliza radioisótopos es capaz de producir electricidad durante hasta 30 años sin interrupción mediante un proceso llamado desintegración radiactiva . [2] Otro dispositivo similar fue desarrollado por investigadores del MIT , que utiliza butano como fuente de combustible. Tiene el tamaño de un botón y se estima que funciona tres veces más que una batería de iones de litio de tamaño similar [5] y tiene la ventaja de recargarse inmediatamente después de repostar combustible. [1] La termofotovoltaica , que es una tecnología desarrollada en la década de 1960, es capaz de convertir la energía térmica en electricidad. [1] Anteriormente se sabía que la luz solar no es absolutamente necesaria para el funcionamiento de las células fotovoltaicas. [3] La radiación infrarroja no se utiliza de manera eficiente en materiales fotovoltaicos que se caracterizan por una banda prohibida baja , [5] aunque el rendimiento es comparativamente mejor que el de las células fotovoltaicas de silicio normales . [4] Un ejemplo de energía fotovoltaica que utiliza calor es un diodo fotovoltaico que produce electricidad a partir del calor emitido por un emisor térmico alimentado con hidrocarburos. [1] [9]
En la energía fotovoltaica sin sol, el emisor térmico descrito anteriormente está sintonizado con precisión para emitir longitudes de onda específicas que el diodo fotovoltaico puede utilizar y, al mismo tiempo, detiene las longitudes de onda que el diodo no puede utilizar. [4] Esto se logra grabando características de nanoescala como crestas y agujeros en un cristal fotónico [3] para que la luz que pasa a través del cristal pueda modificarse. [1]
Se utiliza una losa de tungsteno [8] como emisor térmico con miles de millones de hoyos a nanoescala en la superficie, [1] y cada hoyo actúa como un resonador . [3] Al calentarse, la losa irradia longitudes de onda específicas, ya que genera un espectro de emisión alterado . [3]
La energía fotovoltaica sin sol se puede aplicar en dispositivos electrónicos como los teléfonos inteligentes. Su valor de densidad de corriente tiene la capacidad de triplicarse en los próximos años, cuando podría alimentar un teléfono inteligente durante más de 20 días sin necesidad de recargar entremedio. [5] También se puede utilizar para aprovechar el calor residual de aparatos eléctricos como televisores y aparatos electrónicos como teléfonos móviles . [2] [8]
