Vědci vyvinuli vysoce účinnou solární průtočnou baterii

Výzva, kterou představuje intermitentnost obnovitelných zdrojů energie, vyžaduje nejenom zařízení na přeměnu energie slunečního záření či větru na elektřinu, ale také zařízení na uchování této energie. Integrace fotovoltaického článku a průtočné baterie nabízí účinný a kompaktní přístup k využití solární energie. Vědci vyvinuli solární průtočnou baterii se zaznamenanou průměrnou účinností 14,1 % což dokazuje, že zachycení, přeměna a uchování energie mohou být provedeny jedním zařízením. Zařízení by rovněž mohlo pracovat odděleně od elektrizační soustavy.

Koncept solární baterie byl poprvé demonstrován v roce 1976. Od té doby bylo vyvinuto několik způsobů, jak vyrobit zařízení takového druhu. Například klasické lithium-ion baterie, baterie na základě anorganické chemie a průtočné baterie mohou být integrovány s různými druhy fotovoltaických článků. Zejména průtočné baterie jsou v tomto směru atraktivní volbou díky velkému množství redoxových párů a snadnému zvýšení kapacity baterie.

„V porovnání s oddělenou přeměnou slunečního záření a uchování elektrochemické energie by mohlo být zařízení účinnější, kompaktnější a nákladově výhodnějším využitím sluneční energie,“ uvedl Song Jin, vědecký pracovník univerzity Wisconsin-Madison.

Jin a jeho tým vyvinuli toto zařízení ve spolupráci s Technickou a přírodovědeckou univerzitou Krále Abdalláha, která se nachází v Saúdské Arábii.

Solární průtočná baterie má tři různé módy, aby vyhovovala specifickým požadavkům aplikace. Pokud je energie vyžadována okamžitě, zařízení se chová jako fotovoltaický článek. Zařízení může také uchovávat energii během dne a v noci dodávat potřebnou energii do elektrické sítě nebo přímo odběrateli. Posledním módem je, že zařízení může být využito jako konvenční baterie.

Nejnovější model dokáže uchovat a dodat elektrickou energii s účinností, jaké nedosahuje žádné jiné podobné zařízení na trhu. Průměrná zaznamenaná účinnost zařízení je 14,1 % (poměr sluneční energie na vstupu a elektrické energie na výstupu). Například kombinací křemíkového solárního článku a průtočné baterie na bázi organického chinonu bylo dosaženo účinnosti pouze 1,7 %.

Vyšší účinnost by mohla být dosažena lepší shodou napěťové úrovně mezi fotovoltaickým článkem a redoxovou průtočnou baterií.

Využití jako decentralizovaný systém

Jin věří, že solární průtočná baterie by mohla překročit limity elektrizační soustavy. Mohla by sloužit jako decentralizovaný zdroj energie pro lidi, kteří žijí na odlehlých místech.

„Solární průtočné baterie budou vhodné zejména jako decentralizované a samostatné systémy, které přeměňují a uchovávají energii. Hlavním využitím budou vzdálené oblasti, kde baterie umožní elektrifikaci mimo síť,“ uvedl Jin.

Současná výroba je stále příliš nákladná, aby technologie pronikla na současné trhy, ale Jin věří, že jednodušší design, levnější solární materiály a technologický pokrok by mohly v budoucnu značně snížit náklady. Vědci se domnívají, že s dalším vývojem a správným designem nebudou náklady na solární průtočnou baterii vyšší než celkové náklady jednotlivých zařízení. Vývoj nových polovodičových materiálů by také mohl přispět k dalšímu snížení nákladů.

„Věříme, že se eventuálně dostaneme na 25% účinnost při použití nových solárních materiálů a nové elektrochemie. Při této účinnosti bez použití drahých solárních článků by baterie měly být schopné soutěžit s ostatními obnovitelnými zdroji. Poté si myslím, že komercializaci nestojí nic v cestě,“ dodává Jin.

Zdroj úvodního obrázku: choice.com



4 odpovědí na Vědci vyvinuli vysoce účinnou solární průtočnou baterii

  1. Milan Vaněček napsal:

    Četl jsem ten původní článek, ten titulek zde je trochu zavádějící, novum je že sluneční článek i baterie jsou integrovány, mají společnou elektrodu. Je to zajímavý koncept, samozřejmě velmi daleko od průmyslové realizace. Tak za 20 let uvidíme …

  2. Jaroslav.Crha napsal:

    Bože to je kravina. Kdyby se radši zabývali zlevněním fotovoltaik, jejich jednoduší a energičtěji levnější výrobou a zvyšování účinnosti udělají lépe.

    • Jan Veselý napsal:

      Nebojte, dělá se to všechno. To je ovšem nevylučuje s těmito výzkumy, které možná přispějí k dalšímu zlevňování za 15-20 let.

    • Milan Vaněček napsal:

      Není to tak blbý nápad. To si bude moci „dítě“ v Africe či blízkém východu nosit ssebou a spolu s chytrým telefonem bude moci studovat z perfektních videí prvotřídních amerických universit 24 hodin denně 365 dní v roce . Ano to bude skutečný zdroj elektřiny pro ně po celý rok, je to lepší (pro ně i pro nás) než jim dát kalašnikov.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *