Niejednokrotnie rozpisywaliśmy się o tym, że energia słoneczna jest niestabilna i zależna od pogody, wobec czego w idealnym scenariuszu wymaga ona magazynowania chociażby w akumulatorach litowo-jonowych. Takie hybrydowe systemy już znamy, ale czy można wszystko złączyć w całość i zmniejszyć rozmiary takiego urządzenia? Indyjscy inżynierowie z Instytutu Technologii w Jodhpur udowodnili, że tak.
Czytaj też: Nie jest ani z krzemu, ani z perowskitów. Nowe ogniwo słoneczne ma być tańsze i lepsze
Na łamach czasopisma Advanced Sustainable Systems opisali oni swój wynalazek. Stworzyli dokładnie fotoładowalny akumulator litowo-jonowy (PRB, photorechargeable battery). Urządzenie ładuje się bezpośrednio z promieni słonecznych i jednocześnie potrafi przechowywać energię przez dłuższy czas.
Ogniwo słoneczne i akumulator jonowy w jednym. Przed nami zupełnie nowa klasa urządzeń
Badacze jako materiał światłoczuły wykorzystali nanopręciki z hematytu (tlenku żelaza). Jest to powszechnie występujący minerał tlenkowy, którego mamy na Ziemi pod dostatkiem. Nanopręty wykazały obiecującą zdolność do pochłaniania promieni słonecznych w paśmie widzialnym oraz do przechowywania jonów litu.
Akumulator, który został opracowany w wersji testowej, przypomina małą baterię pastylkową o średnicy 8 mm z niewielkim otworem do skupiania światła. Podczas doświadczeń urządzenie było oświetlane niebieską diodą. Wydajność fotokonwersji i przechowywania energii osiągnęła na poziomie niespełna 2 proc. Jest to niewiele, ale i tak najwięcej w porównaniu do innych akumulatorów fotowoltaicznych opartych na halogenkach.
Wynalazek może mieć zastosowanie tam, gdzie potrzebna jest ciągła praca urządzenia. PRB wówczas mogłoby się ładować za dnia i zużywać zebraną energię w nocy. Stworzony prototyp był w stanie zasilać trzywoltową diodę LED przez trzy miesiące, co pokazuje, że technologia ma perspektywy na przyszłość.
Czytaj też: Jak można wykorzystać ogniwo słoneczne o grubości kartki papieru?
Naukowcy zaznaczają jednak, ze to dopiero sam początek badań nad PRB. Potrzeba zrozumienia działania mechanizmu na poziomie atomowym i opracowania wydajnych materiałów, aby parametry fotokonwersji były wyższe. Akumulatory fotowoltaiczne dopiero w odległej przyszłości mogą konkurować z tradycyjnymi hybrydowymi systemami z krzemowymi ogniwami i akumulatorami litowo-jonowymi.
