Выводы основаны на предыдущих исследованиях, показывающих, что солнечную энергию можно хранить до 18 лет. Хранение солнечной энергии является ключевой частью головоломки чистой энергии. В этом году мир планирует установить около 600 ГВт солнечной энергии — на 29 процентов больше, чем в прошлом году, даже с учетом беспрецедентного роста в 2023 году.
По данным британского аналитического центра Ember, возможность хранения солнечной энергии является ключом к выводу возобновляемой энергетики на новый уровень. Однако, помимо прочих проблем, многие батареи изготавливаются из неэкологичных материалов и имеют тенденцию к перегреву.
Исследователи из Политехнического университета Каталонии (UPC) в рамках «крайне интересной» разработки решили обе проблемы с помощью уникального гибридного устройства. «Я очень воодушевлен этим, поскольку мы демонстрируем, что можно повысить эффективность и добавить накопители к фотоэлектрическим системам», — рассказал ведущий исследователь профессор Каспер Мот-Поульсен в интервью. Устройство объединяет кремниевый солнечный элемент с системой хранения под названием MOST (молекулярные системы хранения тепловой солнечной энергии).
Работая в Технологическом университете Чалмерса в Гетеборге, Мот-Поульсен использовал MOST, чтобы показать, что солнечную энергию можно хранить в течение 18 лет . Технология основана на специально разработанной молекуле углерода, водорода и азота, которая меняет форму при контакте с солнечным светом. Это распространенные элементы, которые представляют собой альтернативу другим технологиям, использующим дефицитные материалы, такие как литий.
Под воздействием ультрафиолетового света органические молекулы претерпевают химическое преобразование и сохраняют энергию для последующего использования. Уникальной особенностью системы является то, что молекулы также обеспечивают охлаждение в фотоэлектрическом элементе, выступая в роли оптического фильтра и блокируя фотоны (частицы света), которые в обычных условиях вызывают нагревание. Неудивительно, что аккумуляторные системы работают эффективнее, когда они не перегреваются.
В данном случае лабораторные испытания позволили достичь рекордной эффективности хранения энергии — 2,3 процента для молекулярной тепловой солнечной энергии (по сравнению с обычным показателем в 1,1 процента).
Вторая, фотоэлектрическая часть устройства, преобразующая солнечную энергию в электричество, также достигла повышения эффективности благодаря охлаждающему эффекту системы MOST. «При дальнейшем развитии эту технологию можно будет использовать в качестве модернизации существующих установок солнечных элементов», — говорит Мот-Поульсен.
После этой успешной лабораторной демонстрации, подробно описанной в журнале Joule , исследователям теперь предстоит провести инженерные работы, чтобы сделать технологию надежной для долгосрочного использования. Им также необходимо улучшить производство материалов, чтобы снизить цену. «В настоящее время системы создаются в университетских лабораториях, но в конечном итоге нам необходимо будет работать вместе с партнерами над расширением масштабов», — добавляет он.
Хотя проект пока находится на ранней стадии, исследователи надеются, что их гибридное изобретение вскоре поможет снизить нашу зависимость от ископаемого топлива и минимизировать воздействие других батарей на окружающую среду.
Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!