Фотоэлемент впервые объединили в одно устройство с перезаряжаемым аккумулятором

Фотоэлемент впервые объединили в одно устройство с перезаряжаемым аккумулятором

Американские ученые впервые «скрестили» солнечный фотоэлемент с перезаряжаемым аккумулятором. О гибридном устройстве сообщается в журнале Nature Communications и в пресс-релизе Университета штата Огайо.

Изобретение решает давнюю проблему солнечной энергетики: потери электроэнергии, связанные с перемещением электронов от фотоэлемента к внешней батарее (до пункта назначения доходит около 80 процентов частиц). В новом устройстве свет преобразуется в электричество непосредственно внутри фотоэлемента, что «бережет» все электроны.

Главной сложностью для конструкторов была воздухопроницаемость: обычно фотоэлементы изготавливают из прочных полупроводниковых панелей, которые не пропускают воздух внутрь батареи. Аспирант Минчжэ Юй (Mingzhe Yu) решил сделать панель из титановой сетки, на которой наращены стержни из диоксида титана. Воздух свободно проникает через сетку, а стержни улавливают солнечный свет.

Первый электрод образуется сеточной панелью. Под ней ученые разместили тонкий слой пористого углерода (второй электрод) и пластину из лития (третий). Между электродами втиснуты слои электролита — для переноса электронов в обе стороны.

Солнечный аккумулятор работает следующим образом: во время зарядки свет падает на сеточную панель и создает электроны. Внутри устройства те участвуют в химическим разложении пероксида лития на ионы и кислород. Газ улетает в атмосферу, а ионы лития, поймав электроны, остаются в батарее в виде металла. При разрядке батарея забирает кислород из воздуха, снова формируя пероксид лития.

«Это, по сути, дышащий аккумулятор. Он вдыхает воздух, разряжаясь, и выдыхает при зарядке», — отметил руководитель исследовательского коллектива Иин У (Yiying Wu). По словам изобретателей, новое устройство способно сократить затраты в солнечной энергетике на 25 процентов.

Lenta.ru

Похожие новости:
Ученые создали новый трехмерный фотоэлемент
Компания Solar3D создала прототип нового трехмерного фотоэлектрического элемента, эффективность которого составляет 25,7%, сообщает Inhabitat. По словам представителей компании, будущие 3D фотоэлементы будут более эффективными. Для сравнения КПД обычного кремниевого фотоэлемента достигает 15-19%.Фотоэлемент Solar3D имеет ..
2012-08-3 1620 0 Технология
0
Создан полностью углеродный фотоэлемент
Инженеры Стенфордского университета создали первый в мире фотоэлемент, полностью состоящий из различных соединений углерода. Работа ученых опубликована в журнале ACS Nano, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте университета. За поглощение света в устройстве отвечают углеродные нанотрубки и фуллерены ..
2012-11-1 2083 0 Технология
0
Ученые разрабатывают новый уличный фонарь
Компания Sharp и некоторые другие компании  предлагают произвести экологические фонари на солнечных батареях.В Университете Испании в Севилье,был разработан фонарь, который использует в качестве электроэнергии не только солнечный свет, но и ветер,сообщает«WordScience.org». Прибор был изобретен Мария Хесус Авилайс, и получил название ..
2012-06-14 1639 0 Технология
0
Ученые: солнечные батареи смогут генерировать из дождя энергию
Китайские инженеры из Ocean University и Yunnan Normal University разработали инновационные солнечные панели, которые могут работать в любую погоду, генерируя электричество даже из капель дождя. Традиционные солнечные батареи способны функционировать только в ясную погоду. Всепогодные ..
2016-04-16 2303 0 Технология
0
Установлен очередной рекорд эффективности ФЭП
Благодаря плодотворному сотрудничеству между компанией Semprius Inc. из Северной Каролины, США, и немецкой Siemens удалось разработать наиболее эффективные солнечные панели в мире. Об этом сообщается в отдельном пресс-релизе от двух компаний. Эта цифра практически в два раза выше, чем у доступных ..
2012-02-6 1904 1 Технология
0
Учёные создали наклеиваемую гибкую солнечную батарею
Традиционно тонкоплёночные солнечные батареи изготавливают на жёсткой подложке из стекла или кремния, которая сильно ограничивает потенциал их применения. Существуют также их гибкие версии, но они требуют сложных методов производства и особых материалов. Учёные из Стэнфорда (Stanford University) создали гибкие солнечные ..
2012-12-27 2139 0 Технология
0
Что производят брутальные металлурги
Россия – страна заводов, и далеко не все они нефтяные! Одно из крупнейших предприятий находится в городке Лысьва. Завод известен своей продукцией, которую выпускает уже более 150 лет. Но что именно производят брутальные работяги в Пермском крае? Источник: egor-lavrentiev.livejournal.com ..
2012-05-3 1465 0 Технология
0
Ученые создали ионный кристалл как мощнейший компьютер
 Международная группа ученых из Австралии, США и ЮАР добилась революционного прорыва в компьютерной технике, создав ионный кристалл, способный работать как супермощный квантовый компьютер. Как рассказал сегодня один из участников проекта Майкл Бирсик из университета Сиднея, созданное "устройство" представляет собой ..
2012-04-26 2658 0 Технология
0
Поставлен новый рекорд эффективности солнечных батарей
Группа немецких физиков и инженеров сообщила о создании фотоэлемента с рекордно высокой эффективностью. КПД новой разработки составляет 44,7 процента, что на 0,3 процента выше показателя представленного в июне 2013 года фотоэлемента, созданного специалистами компании Sharp. Подробности приведены на официальном ..
2013-09-25 1646 0 Технология
0
Минерал перовскит произведёт революцию в солнечной энергетике
Отказ от кремния в пользу перовскита позволит снизить в разы стоимость производства электроэнергии при помощи солнечных батарей. И хотя новые фотоэлементы будут обладать меньшим КПД, это новация сделает солнечную энергетику более доступной ― уверены ведущие специалисты ..
2013-08-22 3327 0 Технология
0
Большой взрыв предложили использовать для шифрования данных
Физики из США предложили использовать реликтовое излучение (остаточное излучение от Большого взрыва) для изготовления ключей шифрования. Свои идеи они изложили в журнале препринтов arXiv, а коротко о них сообщает New Scientist.Взломоустойчивость многих способов шифрования зависит от генерирования длинных случайных чисел, выступающих ..
2016-01-21 1324 0 Технология
0
Новый нейроинтерфейс позволил управлять отдельными пальцами протеза
Американские исследователи разработали нейроинтерфейс, позволяющий управлять отдельными пальцами биомеханического протеза. О своей работе они пишут в Journal of Neural Engineering.Современные протезы, управляемые мозгом пациента, обеспечивают только синхронные движения пальцами, при которых кисть работает, как простой зажим (подобное движение человек ..
2016-02-17 1328 0 Технология
1
Надувная ветровая турбина успешно прошла первые испытания
Пожалуй, самую необычную ветровую турбину испытали на днях американцы. Специалисты компании Altaeros Energies запустили в небеса устройство под названием Airborne Wind Turbine (AWT). Оно отличается от собратьев и больше напоминает мельницу на аэростате. AWT представляет собой ветряк, "спрятанный" ..
2012-03-30 2198 0 Технология
0
Физики создали солнечные батареи толщиной с волос
Японские и австрийские физики разработали полностью органический фотоэлемент толщиной в несколько микрометров, который можно обернуть несколько раз вокруг человеческого волоса без потери функциональности, и представили его в статье в журнале Nature Communications. За последние годы ученые создали множество новых ..
2012-04-4 2080 0 Технология
0
Нанотехнологии: создано новое поколение чипов
Учёные из Кембриджского университета (англ. University of Cambridge) впервые создали новый тип чипа, который «передаёт» информацию в трёх направлениях (3D), сообщает labscience.ru. В настоящее время, чипы могут передавать только цифровую информацию и очень ограниченным способом, либо ..
2013-02-2 2284 0 Технология
0