دستگاهی که سلول خورشیدی و باتری را ادغام می کند می تواند برق خارج از شبکه را ذخیره کند

November 13, 2018

دانشمندان در ایالات متحده و عربستان سعودی توانایی های هر یک از سلول های خورشیدی و یک باتری را در یک دستگاه - «باتری جریان جریانی» که نور خورشید را جذب می کند و به طور موثر آن را به عنوان انرژی شیمیایی برای استفاده بعد از تقاضای تقاضا استفاده می کند، به کار برده است. تحقیقات آنها، منتشر شده در 27 سپتامبر در مجله Chem ، می تواند برق را در مناطق دور افتاده جهان بیشتر کند.

در حالی که نور خورشید به طور فزاینده ای به عنوان یک منبع انرژی تمیز و فراوان مورد تجدید نظر قرار گرفته است، این یک محدودیت آشکار دارد - تنها روز بسیار نور خورشید وجود دارد و برخی از روزها بسیار شبیه به دیگران است. به منظور نگه داشتن انرژی خورشیدی عملی، این به این معنی است که پس از نور خورشید به انرژی الکتریکی تبدیل می شود، باید ذخیره شود. به طور معمول این دو دستگاه - یک سلول خورشیدی و یک باتری را می گیرند - اما باتری خورشیدی برای انجام هر دو طراحی طراحی شده است.

Song Jin می گوید: "در مقایسه با انرژی جدا شده انرژی خورشیدی و دستگاه های ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی، ترکیب عملکردهای دستگاه های جدا شده به یک دستگاه یکپارچه می تواند یک روش کارآمد، مقیاس پذیر، جمع و جور و مقرون به صرفه برای استفاده از انرژی خورشیدی باشد. استاد شیمی در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون. جین و تیم او این دستگاه را با همکاری Jr-Hau He، استاد مهندسی برق در دانشگاه علم و صنعت پادشاه عبدالله (KAUST) در عربستان سعودی، توسعه دادند.

باتری خورشیدی دارای سه حالت مختلف است. اگر انرژی به موقع مورد نیاز باشد، می تواند مانند یک سلول خورشیدی عمل کند و بلافاصله نور خورشید را به برق تبدیل کند. در غیر این صورت، دستگاه میتواند انرژی روزانه خورشیدی را از طریق انرژی خورشید بپوشاند و آن را به عنوان انرژی شیمیائی ذخیره کند تا بعدا به عنوان الکتریسیته در هنگام شب یا سقوط در آسمان ابر باران شود. این دستگاه همچنین می تواند از طریق انرژی الکتریکی در صورت نیاز، شبیه یک باتری معمولی باشد. جدیدترین مدل باتری خورشیدی این تیم قادر به ذخیره و انتقال انرژی الکتریکی از انرژی خورشیدی موثرتر از سایر دستگاه های مجتمع موجود در حال حاضر است.

جین معتقد است که باتری جریان خورشیدی می تواند به محدود کردن شبکه برق کمک کند تا برق را به راحتی برای افرادی که در مناطق روستایی زندگی می کنند و در هنگام شکستن سیستم های الکتریکی سنتی به منبع جایگزین دسترسی پیدا کنند، برساند.

جین می گوید: "این باتری های یکپارچه خورشیدی به ویژه به عنوان سیستم های تبدیل و ذخیره انرژی خورشیدی توزیع شده و مستقل در مکان های دور افتاده و عملیات الکتریکی بی نظیر را قادر می سازد.

باتری های جاری خورشیدی فعلی هنوز برای بازارهای واقعی در بازار گران هستند، اما جین معتقد است که طرح های ساده تر، مواد خام کمتر از مواد خورشیدی و پیشرفت های تکنولوژیکی می تواند به کاهش هزینه ها در آینده کمک کند. در حالی که مدل فعلی نسبتا کارآمد است، تیم قصد دارد تا طراحی خود را بهبود بخشد. بعضی از ولتاژ فعلی دستگاه همچنان به هدر میرود - به این معنی که دانشمندان ممکن است نیاز به جابجایی گونههای بازآفرینی و عکسهای الکترومغناطیسی داشته باشند تا بتوانند تبدیل انرژی خورشیدی را به خروجی الکتریکی تبدیل کنند. اما جین معتقد است که با تحقیقات بیشتر، باتری های جریان خورشیدی ممکن است به زودی عملی شود.

جین می گوید: "ما اعتقاد داریم که می توانیم در نهایت با استفاده از مواد خورشیدی در حال ظهور و الکتروشیمی جدید به 25٪ رسیده ایم." "در این محدوده کارایی، بدون استفاده از سلول های خورشیدی گران قیمت، باید کاملا با سایر فن آوری های انرژی تجدید پذیر رقابتی باشد. سپس من فکر می کنم بازاریابی ممکن است امکان پذیر باشد."

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