Новая солнечная батарея сохранит энергию в жидком виде

Получение солнечной энергии с помощью солнечных батарей – это только половина дела. Эту энергию нужно где-то хранить для дальнейшего использования.

В случае проточных батарей хранилище отводится в чаны с жидкостью. Теперь международная команда, возглавляемая учеными из Университета Висконсин-Мэдисон, создала новую версию этих солнечных батарей, которые являются эффективными и долговечными.

Чтобы сделать новое устройство, команда объединила несколько существующих технологий. Это тандемный кремниевый / перовскитный солнечный элемент в сочетании с батареей окислительно-восстановительного потока, которая, по словам команды, позволит людям собирать и хранить возобновляемую энергию в одном устройстве. Она не только эффективна, но и должна быть недорогой и достаточно простой, чтобы ее можно было использовать в домашних условиях. Энергетическая часть уравнения объединяет давний в отрасли материал – кремний – с многообещающим молодым материалом – перовскитом.

Эти тандемные солнечные элементы оказались лучше, чем любой другой материал, так как эти два материала захватывают световые волны различной длины. Для хранения команда обратилась к расходной батарее. Традиционно эти устройства содержат две жидкости, помещенные в отдельные емкости, которые выполняют функцию электролитов.

Электричество от солнечного элемента заряжает одну из жидкостей, где она может находиться более или менее бесконечно. Когда требуется энергия, две жидкости взаимодействуют в средней камере, создавая химическую реакцию, которая производит электричество.

Команда использовала метод теоретического моделирования, чтобы определить, какие химические вещества будут работать при идеальном напряжении, чтобы максимизировать эффективность.

Они обосновались на двух органических соединениях, растворенных в соленой воде, и испытания с последним физическим устройством подтвердили, что это было хорошее совпадение. Команда показала 20-процентную эффективность, что является лучшим результатом. Устройство способно поддерживать высокую эффективность и большую часть своей емкости в течение сотен часов и циклов зарядки-разрядки.

Это продлевает срок его службы по сравнению с другими проточными батареями, кислотные электролиты которых вызывают коррозию резервуаров. “Это 20-процентная эффективность в любое время”, – говорит Сонг Джин, ведущий исследователь исследования. “Вы можете использовать солнечное электричество сразу в течение дня и получить 20 процентов, или вы можете использовать его вечером из хранилища и получить 20 процентов”.