Ierīce, kas integrē saules bateriju un bateriju, var uzglabāt elektroenerģiju ārpus tīkla

Zinātnieki Amerikas Savienotajās Valstīs un Saūda Arābija ir izmantojuši gan saules baterijas, gan akumulatora spējas vienā ierīcē - "saules plūsmas akumulatoru", kas uzsūc saules gaismu un efektīvi uzglabā to kā ķīmisku enerģiju vēlākai pēc pieprasījuma izmantošanai. To pētījumi, kas publicēti 27. septembrī žurnālā Chem, varētu padarīt elektroenerģiju pieejamākus attālos pasaules reģionos.

"Salīdzinot ar atsevišķām saules enerģijas pārveidošanas un elektroķīmiskās enerģijas uzkrāšanas ierīcēm, atsevišķu ierīču funkciju apvienošana vienā integrētā ierīcē varētu būt efektīvāka, pielāgojama, kompakta un rentabla pieeja saules enerģijas izmantošanai," saka Song Dzins, Wisconsin-Madison universitātes ķīmijas profesors. Džins un viņa komanda izstrādāja ierīci sadarbībā ar Jr-Hau He, elektrotehnikas profesoru King Abdullah Zinātnes un tehnoloģijas universitātē KAUST Saūda Arābijā.

Saules plūsmas akumulatoram ir trīs dažādi režīmi. Ja enerģija ir nepieciešama tūlīt, tā var darboties kā saules baterija un nekavējoties pārvērst saules gaismu elektroenerģijai. Pretējā gadījumā ierīce var absorbēt saules enerģiju dienas garumā un glabāt to kā ķīmisku enerģiju, lai piegādātu to vēlāk kā elektrību, kad nakts krīt vai debesis kļūst duļķainas. Ja nepieciešams, ierīci var uzlādēt arī ar elektrisko enerģiju, tāpat kā tipisku akumulatoru. Grupas jaunākais saules plūsmas akumulatora modelis spēj uzglabāt un piegādāt elektroenerģiju no saules enerģijas daudz efektīvāk nekā jebkura cita integrētā ierīce, kas pašlaik pastāv.

Ražošana pašreizējās saules plūsmas baterijas joprojām ir pārāk dārga reālā pasaules tirgos, bet Džins uzskata, ka vienkāršāki modeļi, lētāki saules bateriju materiāli, un tehnoloģiskie sasniegumi varētu palīdzēt samazināt izmaksas nākotnē. Un, lai arī pašreizējais modelis ir salīdzinoši diezgan efektīvs, komandai ir plānots turpināt uzlabot tā dizainu. Daži pašreizējās ierīces spriegumi turpina izšķērdēt - tas nozīmē, ka zinātniekiem, iespējams, vajadzēs niknēt redoksu sugas un fotoelektroda materiālus, kas strādā kopā, lai pārveidotu saules enerģijas ieplūdi elektrības izvadei. Bet Džins uzskata, ka, veicot turpmākus pētījumus, drīz var būt lietderīgi izmantot saules plūsmas baterijas.

"Mēs uzskatām, ka mēs galu galā varētu sasniegt 25% efektivitāti, izmantojot jaunos sol s materiālus un jaunu elektroķīmiju," saka Džins. "Šajā efektivitātes diapazonā, neizmantojot dārgas saules baterijas, tam vajadzētu būt diezgan konkurētspējīgam ar citām atjaunojamās enerģijas tehnoloģijām. Tad es domāju, ka komercializācija būs iespējama."

72V litija baterija