Китайская солнечная батарея нового поколения превращает свет в энергию с эффективностью 4,2%

Исследователи из Китая создали солнечную редокс-течную батарею (SRFB), которая одновременно улавливает солнечный свет и хранит энергию. При этом эффективность преобразования солнечного света в электричество достигает 4,2% под искусственным освещением.

Разработку осуществила команда ученых из Технологического университета Нанкина, провинция Цзянсу. Инновационный подход объединяет генерацию солнечной энергии и её хранение в одной электрохимической системе.

В отличие от традиционных решений, где фотоэлементы соединяются с отдельными батареями, SRFB интегрирует поглощение света и накопление энергии в одном устройстве. Свет напрямую вызывает химические реакции в циркулирующем электролите, что позволяет хранить энергию без предварительного преобразования в электричество для сети.

По словам команды, успешное создание устройства SRFB открывает новые возможности для развития технологий преобразования солнечной энергии в химическую.

Особенности конструкции SRFB

Новая батарея использует химию на основе антракинона — органического соединения, и работает с редокс-парами 2,6-DBEAQ и K4[Fe(CN)6], в сочетании с тройным фотоэлектродом из аморфного кремния.

Фотокатод создан из коммерческих тройных аморфно-кремниевых фотоэлементов, разрезанных на компактные секции 0,8 × 0,8 дюйма, с нанесением индий-оловянного покрытия (ITO) и закреплением на нержавеющей стали. Он соединён с карбоновым анодом через внешний контур. Электролиты циркулируют через ячейку с помощью перистальтического насоса, разделённые мембраной Nafion для предотвращения смешивания и поддержания баланса зарядов.

Испытания показали, что батарея может заряжаться исключительно солнечным светом и разряжаться более 10 циклов, сохраняя эффективность преобразования света в электричество на уровне 4,2%.

Исследователи считают, что данная конфигурация решает проблемы химической совместимости между компонентами и позволяет создавать более эффективные системы хранения солнечной энергии, открывая путь к новым технологиям преобразования света в химическую энергию.