Rewolucja w magazynowaniu energii słonecznej – brytyjscy naukowcy opracowali nowatorską baterię redoks

• Brytyjscy naukowcy opracowali baterię redoks do magazynowania energii słonecznej, osiągającą sprawność 9,54%. Konstrukcja bazuje na ogniwie HJT z waflami M2 Czochralskiego, umieszczonym w zoptymalizowanej stalowej ramie, co minimalizuje straty energii.
• Nowy system wykorzystuje gumowe przekładki, które zapobiegają cieniowaniu ogniwa i niepożądanym połączeniom elektrycznym, co zwiększa trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji.
• Choć technologia jest wciąż w fazie badań, kluczowym wyzwaniem pozostaje zwiększenie pojemności i efektywności. W przypadku sukcesu może zrewolucjonizować magazynowanie energii słonecznej.

Nowa generacja magazynów energii

Baterie redoks przepływowe (SRFC) to nowatorskie urządzenia umożliwiające przechowywanie energii elektrycznej poprzez bezpośrednie wykorzystanie światła słonecznego. Technologia ta, wciąż w fazie badań laboratoryjnych, wzbudza rosnące zainteresowanie naukowców na całym świecie. W odróżnieniu od klasycznych baterii, SRFC opierają się na procesach fotoelektrochemicznych, które przekształcają energię słoneczną w energię chemiczną, a następnie elektryczną. Dotychczas ich rozwój ograniczały jednak niska efektywność tych procesów oraz niewielka pojemność związana z fizycznymi rozmiarami elektrod.

Przełomowa konstrukcja z Wielkiej Brytanii

Zespół naukowców z Wielkiej Brytanii postanowił obejść te ograniczenia, tworząc nową generację baterii redoks. Ich system opiera się na zastosowaniu urządzenia fotowoltaicznego zamiast klasycznego panelu fotoelektrochemicznego. Wykorzystano w nim ogniwo HJT o powierzchni 25 cm2, bazujące na waflach M2 Czochralskiego (CZ) o rezystywności 1–5 Ωcm i grubości 130 μm. Całość umieszczono w stalowej ramie o wymiarach 16 cm x 16 cm x 8 mm z oknem o wielkości 5 cm x 5 cm, które mieści urządzenie fotowoltaiczne.

Zoptymalizowana konstrukcja i nowe rozwiązania

W konstrukcji zastosowano innowacyjne rozwiązania mające na celu minimalizację strat energii i poprawę efektywności pracy ogniwa. Kluczowym elementem jest zastosowanie gumowych przekładek o wymiarach 110 mm x 110 mm x 2,5 mm z otworem o wielkości 65 mm x 65 mm, co zapobiega cieniowaniu aktywnej powierzchni ogniwa i nie powoduje niepożądanych połączeń elektrycznych między warstwami ogniwa. Dzięki zastosowaniu uszczelki gumowej wyeliminowano również ryzyko niezamierzonego przewodnictwa elektrycznego, co dodatkowo zwiększa bezpieczeństwo i trwałość systemu.

Wyzwania i perspektywy na przyszłość

Pomimo przełomowych osiągnięć, technologie tego typu wciąż stoją przed poważnymi wyzwaniami. Kluczowym problemem pozostaje ograniczona pojemność magazynowa wynikająca z fizycznych rozmiarów elektrod oraz relatywnie niska wydajność konwersji energii. Naukowcy pracują jednak nad dalszym udoskonalaniem technologii, aby w przyszłości mogła ona znaleźć szerokie zastosowanie w magazynowaniu energii odnawialnej na skalę przemysłową.

Nowa bateria redoks to krok w stronę bardziej wydajnych i zrównoważonych systemów magazynowania energii, które mogą przyczynić się do dynamicznego rozwoju energetyki słonecznej na całym świecie.

Źródło: ess-news.com