La energía solar fotovoltaica es una tecnología fotovoltaica que no requiere luz solar para producir electricidad. Esta técnica fue desarrollada por un equipo de investigación del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Las células fotovoltaicas convierten la luz en electricidad de la manera más eficiente a longitudes de onda específicas. La superficie presentada de la energía solar fotovoltaica está diseñada de tal manera que convierte la energía térmica en las longitudes de onda específicas. Esto aumenta la eficiencia de los sistemas termo-fotovoltaicos (TPV) existentes.

Principio de trabajo
La superficie de este material está grabada con miles de millones de hoyos a nanoescala, por lo que emite ondas a las longitudes de onda especificadas y suprime otras longitudes de onda que no son necesarias. Cuando la superficie está expuesta a energía térmica, irradia energía de la luz a las longitudes de onda requeridas. Los átomos liberan electrones libres cuando se aplica radiación, generando así electricidad.

Desarrollo
Un dispositivo que usa radioisótopos es capaz de producir electricidad durante hasta 30 años sin interrupción mediante un proceso llamado desintegración radiactiva. Otro dispositivo similar fue desarrollado por investigadores del MIT, que usa butano como fuente de combustible. Tiene el tamaño de un botón y se estima que funcionará tres veces más que una batería de iones de litio de tamaño similar y tiene la ventaja de recargarse inmediatamente después de repostar. La termo-fotovoltaica, que es una tecnología desarrollada en la década de 1960, es capaz de convertir la energía térmica en electricidad. Anteriormente se sabía que la luz solar no es absolutamente necesaria para que las células fotovoltaicas funcionen. La radiación infrarroja no se utiliza de manera eficiente en materiales fotovoltaicos que se caracterizan por baja banda prohibida, aunque el rendimiento es comparativamente mejor que las células fotovoltaicas de silicio normales. 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 hidrocarburo.

En fotovoltaica sin sol, el emisor térmico descrito anteriormente está finamente ajustado para emitir longitudes de onda específicas que el diodo fotovoltaico puede utilizar, mientras que al mismo tiempo detiene las longitudes de onda que el diodo no puede usar. Esto se logra grabando características de crestas y orificios a escala nanométrica en un cristal fotónico para que la luz que pasa a través del cristal se pueda modificar.

Operación
Una losa de tungsteno se utiliza como un emisor térmico con miles de millones de pozos a nanoescala en la superficie, con cada pozo actuando como un resonador. Al calentar, la losa irradia longitudes de onda específicas, ya que genera un espectro de emisión alterado.

Aplicaciones
La energía solar fotovoltaica puede aplicarse en dispositivos electrónicos como teléfonos inteligentes. Su valor de densidad de corriente tiene la capacidad de triplicarse en los próximos años, cuando podría alimentar a un teléfono inteligente por más de 20 días sin necesidad de recargarse en el medio. También se puede utilizar para utilizar calor residual de aparatos eléctricos como televisores y aparatos electrónicos como teléfonos móviles.