Вчені створили першу сонячну батарею, що працює на світлі та повітрі

Сучасні сонячні батареї втрачають енергію при передачі електронів на зовнішню батарею, що робить сонячну енергію менш ефективною, ніж інші форми відновлюваної енергії. Дослідники з Університету штату Огайо нещодавно створили сонячний елемент з вбудованим акумулятором, завдяки чому менше електронів втрачається при транзиті. Вчені стверджують, що гібридний пристрій є більш ефективним і коштує дешевше, ніж традиційні сонячні панелі.

Більшість сонячних панелей є суцільними, що блокує доступ повітря всередину комірки і ускладнює роботу акумулятора всередині. Дослідники з OSU створили сітчасту сонячну панель, яка дозволяє повітрю досягати батареї. Як тільки повітря потрапляє в батарею, електрони можуть передаватися від сонячної панелі до електрода акумулятора. Світло і кисень потрапляють в пристрій і сприяють хімічним реакціям, які заряджають батарею.

Сітчаста сонячна панель виготовлена з титанової сітки, яка росте уздовж вертикальних стрижнів з діоксиду титану. Стрижні вловлюють сонячне світло, в той час як сітка пропускає потік повітря. Сонячний елемент з’єднаний з акумулятором трьома електродами замість чотирьох. Сітчаста сонячна панель є одним електродом, тонкий лист пористого вуглецю утворює другий електрод, а третім електродом стає літієва пластина. Між кожним електродом вбудовані шари електролітів, що дають електронам шлях для перетину.

• Майбутнє сталості: Погляд на наступну еволюцію екологічних технологій
• Літій-іонний акумулятор – це лише початок. Ось погляд на майбутнє акумуляторів
• Solar Orbiter надсилає перші вимірювання з космосу через кілька днів після запуску

Сонячна батарея проходить три етапи, щоб використовувати енергію сонця: По-перше, світло торкається сонячної панелі і створює електрони. Потім, всередині батареї, електрони допомагають хімічно розкласти перекис літію, створюючи іони літію та кисень. Нарешті, кисень з’єднується з повітрям, і батарея зберігає іони літію у вигляді металевого літію після того, як електрони були захоплені.

Кожного разу, коли батарея розряджається, вона поглинає кисень для створення більшої кількості пероксиду літію, і процес продовжується. Дослідники виявили, що майже 100 відсотків електронів були захоплені, на відміну від 80 відсотків, які були захоплені традиційними сонячними панелями. Покращена ефективність повинна зробити новий гібрид сонячних панелей та акумуляторів більш привабливим для покупців. Нові панелі також набагато дешевші у виробництві. Один з науковців, що стоять за проектом, професор хімії та біохімії в Університеті штату Огайо, Іїїнг Ву, каже, що їм вдалося знизити вартість на 25 відсотків.

“Сучасні технології передбачають використання сонячної панелі для вловлювання світла, а потім дешевого акумулятора для зберігання енергії”, – сказав Ву. “Ми інтегрували обидві функції в один пристрій. Кожного разу, коли ви можете це зробити, ви зменшуєте витрати”.

Міністерство енергетики США фінансує дослідницький проект, і його творці кажуть, що планують ліцензувати технологію для промисловості сонячних панелей. Нова сонячна батарея може незабаром з’явитися в будинках і на підприємствах.

Рекомендації редакції

• Вчені вважають, що наступна велика сонячна буря може спричинити “інтернет-апокаліпсис
• Використання темряви: Перегони за вирішенням найбільшої проблеми сонячної енергетики
• Немає батарейок? Не проблема. Ці роботи-сміттярі “їдять” метал, щоб збирати енергію
• Напівпрозорі сонячні батареї можуть живити самодостатні теплиці завтрашнього дня
• Революційна місія Solar Orbiter зробить перші знімки полюсів Сонця

Source: digitaltrends.com