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.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 27 марта 2017
Замороженная стволовая клетка человека

Внутренние бомбы

Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Два года для развода
Сколько времени понадобится Британии, чтобы выйти из ЕС
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
Первый тест премиального «корейца» Genesis
Смог ли обновленный Genesis G80 догнать «немецкую тройку»? Спойлер: нет
Все машины Кена Блока
«Субару», «Фиесты» и гоночный пикап: все на чем ездил гонщик
Тест: когда появились «поворотники» и ночное видение?
Непроходимый тест на знание истории… автомобиля!
Место, где живут мозги
Как выглядят штаб-квартиры известнейших автомобильных компаний
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше