Αποθήκευση ενέργειας με ηλιακές μπαταρίες
ηλιακές μπαταρίες, φωτοβολταϊκά, ενέργεια, τεχνολογία, 2022
Επιστήμονες στην Κίνα αξιολόγησαν τις επιλογές με διάφορες προσεγγίσεις, για την ενσωμάτωση τόσο της συλλογής ηλιακής ενέργειας όσο και της αποθήκευσης ενέργειας σε μια ενιαία συσκευή. Η εργασία τους περιγράφει διάφορους τρόπους με τους οποίους αυτό θα μπορούσε να αυξηθεί η αποδοτικότητα της αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας. Συνιστά ότι η μελλοντική έρευνα σε αυτόν τον τομέα θα πρέπει να επικεντρωθεί στην ενσωμάτωση υλικών με την υψηλότερη ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας, παράλληλα με τη λειτουργία της συλλογής ηλιακής ενέργειας.
Η μεγιστοποίηση της απόδοσης της αποθήκευσης ενέργειας που παράγεται από διακοπτόμενες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, θα είναι μια συνεχής πρόκληση για τους επιστήμονες τις επόμενες δεκαετίες. Και μια πρόκληση που πιθανότατα θα δει μια ολόκληρη σειρά από νέες τεχνολογίες και υλικά να εισάγονται σε όλο και πιο εξειδικευμένες αγορές.
Μεταξύ των λιγότερο διερευνημένων προσεγγίσεων είναι η ενσωματωμένη συλλογή ηλιακής ενέργειας και αποθήκευση ενέργειας με μία συσκευή με ηλιακές μπαταρίες οξειδοαναγωγής που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια (SPRB). Αυτές υπόσχονται να εξαλείψουν μεγάλο μέρος των πρόσθετων ηλεκτρονικών ισχύος και άλλου εξοπλισμού που απαιτείται για τη μεταφορά ενέργειας από ένα φωτοβολταϊκό σύστημα σε μια μπαταρία. Που σημαίνει και φθηνότερη και πιο αποτελεσματική αποθήκευση ενέργειας. Μέχρι στιγμής, έχουν προκύψει μερικές διαφορετικές προσεγγίσεις για την κατασκευή μιας τέτοιας συσκευής. Και ενώ έχει σημειωθεί πρόοδος, καμία δεν έχει ακόμη επιτύχει τον τύπο απόδοσης που θα έφερνε το ενδιαφέρον από τους εμπορικούς προγραμματιστές.
Έρευνα για τις ηλιακές μπαταρίες
Επιστήμονες με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Πληροφορικής της Κίνας Nanjing, πραγματοποίησαν μια εκτενή ανασκόπηση της πρόσφατης προόδου με τις ηλιακές μπαταρίες SPRB. Εστιάζοντας στην ανάπτυξη υλικών χρωστικών ουσιών υψηλής απόδοσης, στη φωτοηλεκτροχημική απόδοση διαφορετικών υλικών ηλεκτροδίων και στον μηχανισμό και τη δομή τέτοιων συσκευών. Η έρευνα και οι συστάσεις τους βρίσκονται στην εργασία Integrated Photovoltaic Charging and Energy Storage Systems: Mechanism, Optimization, and Future , που δημοσιεύτηκε στο Small.
Το έγγραφο σημειώνει ότι τα υλικά χρωστικών και οι φωτοκαταλύτες ημιαγωγών έχουν δείξει τα πιο ελπιδοφόρα αποτελέσματα μέχρι στιγμής και προτείνει μια σειρά στρατηγικών που επικεντρώνονται στην βελτιωμένη απορρόφηση φωτός, τον διαχωρισμό φορτίου, την αντιστοίχιση ενέργειας και τη συνολική βελτιστοποίηση της συσκευής. Αναφέρει επίσης ότι η εργασία με υλικά που παρουσιάζουν υψηλή ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας θα είναι καθοριστική για την ανάπτυξη εμπορικών τύπων. Εάν αυτό η πρακτική μπορεί να αξιοποιηθεί, η μελέτη εντοπίζει πολλαπλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων πυκνωτών, μπαταριών στερεάς κατάστασης, μικροσυσκευών και έξυπνων φορητών συσκευών που θα μπορούσαν όλες να επωφεληθούν από μια τέτοια ολοκληρωμένη τεχνολογία.
