Китайська сонячна батарея нового покоління перетворює світло на енергію з ефективністю 4,2%

Дослідники з Китаю створили сонячну редокс-течну батарею (SRFB), яка одночасно вловлює сонячне світло та зберігає енергію. При цьому ефективність перетворення сонячного світла на електрику досягає 4,2% під штучним освітленням.

Розробку здійснила команда вчених із Технологічного університету Нанкіна, провінція Цзянсу. Інноваційний підхід поєднує генерацію сонячної енергії та її зберігання в одній електрохімічній системі.

На відміну від традиційних рішень, де фотоелементи з'єднуються з окремими батареями, SRFB інтегрує поглинання світла та накопичення енергії в одному пристрої. Світло безпосередньо викликає хімічні реакції в електроліті, що дозволяє зберігати енергію без попереднього перетворення в електрику для мережі.

За словами команди, успішне створення пристрою SRFB відкриває нові можливості для розвитку технологій перетворення сонячної енергії на хімічну.

Особливості конструкції SRFB

Нова батарея використовує хімію на основі антракінону - органічної сполуки, і працює з редокс-парами 2,6-DBEAQ і K4[Fe(CN)6], у поєднанні з потрійним фотоелектродом з аморфного кремнію.

Фотокатод створений з комерційних потрійних аморфно-кремнієвих фотоелементів, розрізаних на компактні секції 0,8×0,8 дюйми, з нанесенням індійсько-олов'яного покриття (ITO) та закріпленням на нержавіючій сталі. Він з'єднаний із карбоновим анодом через зовнішній контур. Електроліти циркулюють через комірку за допомогою перистальтичного насоса, розділені мембраною Nafion для запобігання змішуванню та підтримці балансу зарядів.

Випробування показали, що батарея може заряджатися виключно сонячним світлом і розряджатися більше 10 циклів, зберігаючи ефективність перетворення світла на електрику на рівні 4,2%.

Дослідники вважають, що ця конфігурація вирішує проблеми хімічної сумісності між компонентами та дозволяє створювати більш ефективні системи зберігання сонячної енергії, відкриваючи шлях до нових технологій перетворення світла на хімічну енергію.