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 1111 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 1390 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 1960 0 Технология
0
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 1583 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 1067 0 Технология
0
Новое устройство уменьшит стоимость водородного топлива
Некоторые автопроизводители начали разрабатывать автомобили, работающие на водородном топливе. Учёные Стэнфордского университета создали устройство, которое уменьшит стоимость водородного топлива. Ведущие компании Toyota, Mercedes-Benz и другие занимаются разработкой таких автомобилей, однако водородное топливо не дешёвое, ..
2014-08-31 1442 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 1382 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 1558 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 1518 0 Технология
0
Опубликован список инноваций в медтехнике 2013 года
Технологии развиваются стремительными темпами. И в следующем году они подарят нам не только новую модель айфона, ни и предметы, которые помогут нам лечиться и больше не болеть, пишет medicequip.ru. Итак, какие грандиозные инновации в медицине вскоре войду в обиход? Устройство, которое избавит от головной ..
2012-11-6 1959 0 Технология
0
Sony запатентует нагревающийся игровой контроллер
Компания Sony подала в Патентное ведомство США заявку, в которой описывается игровой контроллер, способный изменять собственную температуру в процессе игры, пишет Kotaku. Sony называет контроллер "устройством игрового позиционирования с температурной отдачей". В заявке описано несколько сценариев ..
2012-10-16 827 0 Технология
0
Мозги обезьян впервые объединили в живой компьютер
Ученым впервые удалось соединить мозги нескольких обезьян в живой компьютер, способный выполнять задачи и решать проблемы. Если таким же образом получится объединять усилия мозга нескольких человек, представители Homo sapiens смогут как минимум передавать абстрактные ..
2015-07-11 1939 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 2383 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 1456 0 Технология
0
Студент создал устройство зарядки от окружающей энергии
В наши дни мы полностью окружены электромагнитными полями. Но ведь их можно использовать в качестве источника энергии. Dennis Siegel,  студент из Университета искусств в Бремене недавно создал небольшое устройство, которое способно заряжает батареи АА, используя только электромагнитные поля, выделяемые ..
2013-02-9 1190 0 Технология
0