Создана «дышащая» батарея, преобразующая солнечный свет в электричество

10 Сентябрь 2014

Любая солнечная батарея имеет в своем составе фотогальванические элементы, занимающиеся поглощением солнечного света и выработкой электроэнергии. Важным элементом в составе солнечных батарей стали блоки аккумуляторов, большую часть времени занимающиеся накоплением вырабатываемой электроэнергии, а моменты наибольшего энергопотребления, отдающие ее потребителям. Эти процессы, к сожалению, не удалось сделать совершенными в технологическом отношении.

В настоящее время на рынке предлагаются такие виды аккумуляторов:

• AGM – жидкокислотные,
• GEL – гелиевые,
• OPzS – заливные.

В процессе аккумуляции и возврата в таких аккумуляторах теряется примерно 20% от исходного количества электричества, произведенного солнечными батареями.

Поиск решения проблемы потерь энергии

Единственным решением в этой ситуации может служить соединение солнечной и аккумуляторной батарей в одно устройство. В этом случае будет происходить прямое преобразование солнечной энергии в химическую энергию, создаваемую ионами электролита. Проект такой высокоэффективной батареи создали разработчики из университета штата Огайо, которыми руководил профессор-химик Иинг Ву. Она сможет превратить в химическую энергию всю солнечную энергию, попадающую на батарею.

Конструкция новой батареи

Новая солнечно-аккумуляторная батарея базируется на нанопроводниках из титана, сплетенных в виде сетки и нанослое из частиц диоксида титана. Шаг такой сетки меньше 200 мкм.

Во время поглощения устройством солнечного света, происходит разрыв фотонами молекул Li2O2 (пероксида лития), входящих в состав электролита. Они распадаются на кислород и ионы лития. Ионы кислорода исчезают, смешиваясь с окружающим воздухом, а электрически заряженные ионы лития, сохраняются в батарее. При отдаче батареей аккумулированного электрического заряда, она получает ионы кислорода из окружающего воздуха и в электролите батареи снова происходит образование пероксида лития.

«Мы получили батарею, которая дышит» — говорит профессор, — «Она вдыхает, отдавая накопившуюся энергию, и выдыхает, заряжаясь от солнечного света «. Были проведены лабораторные исследования. Тестирование новой батареи показало, что по числу циклов заряда и разряда она не уступает классическому литий-ионному аккумулятору. Это дает возможность прогнозировать скорое появление и начало продаж таких батарей на рынке. При этом себестоимость технологии производства и аккумулирования энергии солнца снижается более чем на 25%.