7 Окт 14

solar_panel_mesh-640x635

Исследователи из Университета штата Огайо (США) создали первый в мире гибрид солнечной батареи и литий-воздушного аккумулятора. Это крайне важное достижение, потому что одним из самых больших препятствий для дальнейшего развития солнечной энергетики является необходимость создания возле генерирующих мощностей емких систем хранения энергии, которые помогают выравнивать всплески и просадки в количестве генерируемого электричества, вызванные сменой времени суток или облачностью. У такого подхода есть два ключевых недостатка: к высокой стоимости стандартных аккумуляторных батарей нужно добавить тот факт, что значительное количество электроэнергии теряется уже на этапе перемещения от солнечных панелей к внешним аккумуляторам.

Ученые отмечают, что новое интегрированное решение является одновременно более дешевым и эффективным: КПД гибрида аккумулятора и солнечной батареи выше на 20% по сравнению со связкой стандартных аккумуляторов и генерирующих мощностей, при этом новинка примерно на 25% дешевле.

Новое устройство имеет оригинальную конструкцию. Внутри него находятся сразу три электрода: стандартный анод из металлического лития, кислородный электрод в середине и фотоэлектрод (фотоэлектрический солнечный элемент) сверху. Композитный электролит на основе йодида гарантирует свободное перемещение электронов между электродами. При зарядке батареи солнечный элемент подключается к литиевому электроду, при разрядке литиевый электрод соединяется с кислородным. Таким образом, внутри устройства проходят две химические реакции разного типа. При разряде аккумулятора литий реагирует с кислородом для создания пероксида лития (Li2O2) и электричества (по сути, в этой фазе устройство «вдыхает»). Когда аккумулятор заряжается, солнечная батарея создает электроны (благодаря фотовольтаическому эффекту), которые преобразуют молекулы перекиси лития обратно в литиевые ионы (Li+) и кислород (O2) (т.е. в данном случае аккумулятор «выдыхает»).

Сама солнечная батарея производится с использованием довольно простой и дешевой технологии сенсибилизации красителем. Основой выступает диоксид титана, тогда как в качестве красителя применяется оксид железа. Сенсибилизированные красителем солнечные панели не столь эффективны, как кремниевые (максимальный КПД составляет около 15%), но они гораздо дешевле и прочнее.

Раздел: 3. Альтернативная энергетика,Солнечные батареи





Обсуждение закрыто.