На одном дыхании, без потерь

На одном дыхании, без потерь

Американским ученым удалось решить проблему потери энергии в солнечных панелях. Для этого они объединили солнечный фотоэлемент с перезаряжаемым литиевым аккумулятором.

Новое устройство позволяет избежать потери части электроэнергии при перемещении электронов от фотоэлемента к внешней батарее (КПД линии передачи может достигать 80%). В данном случае преобразование солнечной энергии и накопление электрической осуществляется непосредственно внутри фотоэлемента, благодаря чему устройство бережет электроны. Принцип работы солнечного аккумулятора заключается в создании солнечным светом электронов, которые участвуют в расщеплении пероксида лития на ионы и воздух, который улетает в атмосферу. Ионы лития, поймав электроны, остаются в батарее в форме металла. Во время разрядки батарея отбирает кислород из воздуха и снова формирует пероксид лития.

Основной сложностью для конструкторов стала воздухопроницаемость: как правило, фотоэлементы изготавливают из полупроводниковых прочных панелей, которые не пропускают внутрь воздух. Здесь панели сделаны из титановой сетки, на которой, в свою очередь, наращены стержни из диоксида титана. Воздух может свободно проходить через сетку, а стержни способны улавливать солнечный свет. «По сути, это дышащий аккумулятор. Разряжаясь, он вдыхает воздух и выдыхает в ходе зарядки», – говорит руководитель исследовательского коллектива Иин У (Yiying Wu). По его словам, новое устройство может уменьшить затраты в солнечной энергетике на 25%.