Het apparaat dat zonnecel en batterij integreert kon elektriciteit buiten het net opslaan

Hoewel zonlicht steeds aantrekkelijker is geworden als schone en overvloedige energiebron, heeft het een voor de hand liggende beperking: er is slechts zoveel zonlicht per dag en sommige dagen zijn veel zonniger dan andere. Om zonne-energie praktisch te houden, betekent dit dat nadat zonlicht is omgezet in elektrische energie, het moet worden opgeslagen. Normaal gesproken zijn er twee apparaten nodig - een zonnecel en een batterij - maar de solarflow-batterij is ontworpen om te presteren zoals beide.

"Vergeleken met afzonderlijke zonne-energieconversie en elektrochemische energieopslagapparaten, zou het combineren van de functies van afzonderlijke apparaten in een enkel, geïntegreerd apparaat een efficiëntere, schaalbare, compacte en kosteneffectieve benadering kunnen zijn voor het gebruik van zonne-energie", zegt Song Jin, een professor in de chemie aan de Universiteit van Wisconsin-Madison. Jin en zijn team hebben het apparaat ontwikkeld in samenwerking met Jr-Hau He, hoogleraar elektrotechniek aan de King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Saoedi-Arabië.

De solarflow-batterij heeft drie verschillende modi. Als er meteen energie nodig is, kan deze zich gedragen als een zonnecel en zonlicht direct omzetten in elektriciteit. Anders kan het apparaat overdag zonne-energie opnemen en het opslaan als chemische energie om het later als elektriciteit af te leveren als de nacht valt of de lucht troebel wordt. Het apparaat kan indien nodig ook worden opgeladen door elektrische energie, net als een normale batterij. Het meest recente zonnestroombatterijmodel van het team kan elektriciteit uit zonne-energie efficiënter opslaan en leveren dan elk ander geïntegreerd apparaat dat op dit moment bestaat.

Jin gelooft dat de zonnestroombatterij de beperkingen van het elektriciteitsnet zou kunnen overstijgen door elektriciteit gemakkelijker beschikbaar te maken voor mensen die op het platteland wonen en een alternatieve energiebron te bieden wanneer traditionele elektrische systemen uitvallen.

"Deze geïntegreerde zonnestroombatterijen zijn vooral geschikt als gedistribueerde en autonome conversie- en opslagsystemen voor zonne-energie op afgelegen locaties en maken een praktische off-grid elektrificatie mogelijk", zegt Jin.

De productie van huidige zonnestroombatterijen is nog steeds te duur voor echte markten, maar Jin is van mening dat eenvoudigere ontwerpen, goedkopere materialen voor zonnecellen en technologische vooruitgang in de toekomst kosten kunnen besparen. En hoewel het huidige model relatief behoorlijk efficiënt is, heeft het team plannen om het ontwerp verder te verbeteren. Een deel van het voltage van het huidige apparaat gaat nog steeds verloren - wat betekent dat de wetenschappers mogelijk de redox-soorten en foto-elektrode-materialen die achter elkaar werken, moeten aanpassen om de invoer van zonne-energie in elektrische output om te zetten. Maar Jin is van mening dat zonne-energiebatterijen bij nader onderzoek wellicht binnenkort praktisch uitvoerbaar zijn.

"We geloven dat we uiteindelijk tot 25% efficiëntie kunnen bereiken met behulp van opkomende zonnematerialen en nieuwe elektrochemie", zegt Jin. "Bij dit efficiëntiegamma, zonder de dure zonnecellen te gebruiken, zou het behoorlijk concurrerend moeten zijn met andere technologieën voor hernieuwbare energie." Dan denk ik dat commercialisering mogelijk zou zijn. "

van: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180927145525.htm