بطارية التدفق بالطاقة الشمسية: بطارية الخلايا الشمسية المختلطة تتحطم سجل الكفاءة

من أسطح تسلا الشمسية إلى إنشاء مزرعة للطاقة الشمسية في الصحراء الكبرى ، ليس من المستغرب أن الطاقة الشمسية اكتسبت شعبية منذ أن تم اكتشاف إمكانية لأول مرة في عام 1839.

ولكن هناك عددًا من الأسباب التي تجعلك لا تزال تصل إلى أعلى. نعم ، لا تزال الألواح الشمسية تولد الكهرباء في الأيام الملبدة بالغيوم ، لكنها لا تزال غير فعالة ، وقد تضيع الطاقة الإضافية المتولدة في يوم مشمس جدًا. ويعني هذا الخطر أيضًا أن الأشخاص الذين يرغبون في استخدام الطاقة الشمسية يجب أن يظلوا على اتصال بالشبكة.

لحسن الحظ ، قد يكون هذا على وشك التغيير. في ورقة جديدة نشرت 27 سبتمبر في علم كشف علماء من جامعة ويسكونسن ماديسون وجامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا (KAUST) عن طريقة واعدة يمكن أن تحرر مستهلكي الطاقة الشمسية من الحاجة إلى القلق بشأن الوقت من اليوم أو خارج الشبكة. تخزين الطاقة الشمسية ليس تحديًا جديدًا (تشمل الأفكار الأخرى تحويل الطاقة إلى ملح هيدروجيني أو ملح منصهر) ، لكن الفريق يشرح كيف تمكنوا من تحطيم سجلات الكفاءة من خلال الزواج بنجاح من خلية شمسية وبطارية لتكوين ما يسمونه الطاقة الشمسية بطارية التدفق (SFB).

في كفاءة رحلة ذهابًا وإيابًا بلغت نسبتها 14.1 في المائة (الرحلة من تجميع الطاقة الشمسية إلى إنتاج الكهرباء) ، تعد هذه المركبات SFB الجديدة أفضل بثمانية أضعاف من النموذج السابق للفريق ، وهي أعلى نسبة تم نشرها بنجاح في مجال البطاريات الشمسية القابلة لإعادة الشحن ، وفقًا للدراسة.. تقترب البطاريات من مستوى معظم الألواح الشمسية المتوفرة تجاريًا بنسبة تتراوح بين 15 و 17 بالمائة - مع إمكانية النقل. حتى أثناء تحقيق هذا السجل الجديد في الكفاءة ، يقول المؤلف الرئيسي سونج جين معكوس يمكنهم القيام به بشكل أفضل.

وقال جين: "نعتقد أننا يمكن أن نحصل في نهاية المطاف على كفاءة تصل إلى 25 ٪ باستخدام المواد الشمسية الناشئة والكيمياء الإلكترونية الجديدة" خلية الصحافة.

البطاريات لديها أيضا وسائط متعددة. مثل البطارية النموذجية ، يمكنك شحنه بالكهرباء ، ومثل الخلايا الشمسية التقليدية ، يمكنه تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء على الفور. يسمح وضعه الثالث الخاص بتخزين الطاقة الشمسية كطاقة للاستخدام في وقت لاحق.

التطبيقات فتح الكهرباء في المنطقة والوقت.

أوضح جين أن "بطاريات التدفق الشمسي المتكاملة هذه ستكون مناسبة بشكل خاص لأنظمة تحويل وتخزين الطاقة الشمسية الموزعة والمستقلة في المواقع البعيدة وتمكن من كهربة عملية خارج الشبكة". فكر: المناطق الريفية ، مناطق الكوارث ، انقطاع التيار الكهربائي. RFBs معالجة كل مشكلة الوصول و الحاجة إلى الطاقة الخضراء في مساحة بطارية واحدة.

في الوقت الحالي ، لا تزال تكلفة هذه الهيئات مرتفعة للغاية بالنسبة للمستهلكين. قد تكون الأزياء RFB أرخص من الخلايا والبطاريات الشمسية المنفصلة ، ولكن من الضروري إجراء المزيد من الأبحاث الآن بعد أن تفي البطارية بإثبات صحة الفكرة.

على الرغم من صعوبة التنبؤ ، مع تقدم جيد ، قال جين معكوس يمكن للفريق النظر في التسويق في 5-7 سنوات.