En uppenbar nackdel med vanliga fotovoltatiska solceller är att vi behöver solsken för att de ska generera el. I länder med korta vinterdagar blir anläggningarna obrukbara under en stor del av året.

I en ny rapport från Jeremy Munday, professor vid institutionen för elektroteknik och datateknik vid UC Davis, och hans doktorand Tristan Deppe, presenteras ett system som vid första anblick verkar vara nästan magiskt. De handlar om solpaneler som fortsätter att generera el långt efter det att solen har gått ner.

Systemet fungerar tack vare något som kallas Radiative Sky Cooling. När en varm yta möter en kall förlorar den värme genom strålning. Den typen av effekt ser vi till exempel när vi använder gardiner för att hålla värmen inomhus nattetid.

Radiative Sky Cooling kräver inte att extra energi matas in i systemet utan är en helt passiv process som redan är känd och används i kylsystem och i experimentella system som återvinner spillvärme från motorer.

Bildkälla: zmescience.com

Munday och Deppe frågade sig om de kunde tillämpa samma koncept på solpaneler. Eftersom en vanlig fotovoltaisk panel genererar elektricitet när en ljusfoton träffar den, kanske samma sak gäller omvänt? De vill säga att elektricitet kan genereras när en foton lämnar en specialdesignad så kallad kallad termoradiativ cell (TR) som riktas mot skyn.

"Magin" händer på följande vis: Allt som är i termisk kontakt med jorden kommer att bevara en temperatur som är cirka trehundra grader Celsius varmare än temperaturen i yttre rymden, även på natten. Denna temperaturskillnad används för att generera effekt i TR-cellen. Tesen ser enligt studien ut så här:

"... en TR-cell på 300 K i kombination med en 3 K strålningskropp (yttre rymden) ger en maximal effekt på 54 W/m2."

Vanliga solceller producerar maximalt cirka 200 W/m2 i starkt solljus. Genom sammankoppling med TR-celler som kan fungera på natten, eller genom en separat bank av TR-paneler, kan kraftproduktion för ett visst område ökas med så mycket som 25%. Med en liten kraftproduktion på natten skulle behovet av dyra batteripaket och generatorer med fossila bränslen minska. Det gör solenergi- anläggningar mer attraktiva, om än mer kostsamma.

Munday och Deppe fokuserar på att förbättra sin prototyp för att deras idé ska kunna omsättas i praktiken. Vem vet, om några år kanske vi kyler planeten istället för att värma upp den, i syfte att producera vår el?