Vědci spojili solární panel s průtokovou baterií

[karelkilian]

Dobrý den,

máme tu pátek a já osobně doufám, že už čekáte na další článek k přečtení, zamyšlení a diskuzi! Tentokrát to bude téma, které se dost možná časem bude týkat každého z nás. Vědci totiž chtějí spojit solární panel a baterii. A vůbec to nevypadá jako hloupý nápad - ostatně posuďte sami!

Přeji hezký den.
Karel Kilián

Vědci spojili solární panel s průtokovou baterií. Co z toho bude?

Našim čtenářům jistě nemusíme vysvětlovat, že když nesvítí slunce - například v noci či při zatažené obloze - tak solární elektrárna nevyrábí elektřinu. To je považováno za jednu nejzásadnějších nevýhod proti zavedeným, ale z větší části neekologickým zdrojům.

Stále zásadnější se tak stává otázka ukládání elektrické energie pro její využití v okamžicích, kdy elektrárna nevyrábí. Ceny baterií sice v uplynulých letech značně klesly, nicméně z řady důvodů jsou úložiště dimenzována maximálně na několik hodin provozu. Po vyčerpání je pak nutné přejít na elektřinu z rozvodné sítě.

Průtoková solární baterie

Server SlashGear informuje o výzkumu vědců, působících na University of Wisconsin-Madison, kteří vyvinuli efektivní a dlouhodobou „solární průtokovou baterii“. Průtokové baterie se technicky zásadně neliší od těch klasických - největší rozdíl spočívá v rozdělení elektrolytu do dvou nádrží. K jejich výhodám patří téměř nulová degradace, vysoká stabilita a dlouhá životnost v řádu několika desítek let.

V tomto případě se jedná o zařízení „vše v jednom“, které může generovat, ukládat a následně dodávat obnovitelnou elektřinu ze slunce. Skládá se z křemíkových solárních článků kombinovaných s dalšími pokročilými solárními materiály integrovanými s optimálně navrženými chemickými komponentami.

Jednou ze silných stránek má být vysoká účinnost, dosahující až 20 %, čímž novinka překonává většinu běžně komerčně dostupných křemíkových solárních článků. Nová solární baterie je také o 40 % účinnější než předchozí modely.

Výzkumníci jsou si jisti, že solární průtokové baterie jsou stále na hony vzdáleny komerčnímu využití. Do budoucna však nabízejí ohromný potenciál pro spolehlivou výrobu a skladování elektřiny pro osvětlení, mobilní telefony a další použití v domácnostech.

Světlé zítřky

Tento typ baterie kombinuje výhody fotovoltaických článků, jež přeměňují sluneční záření na elektřinu, s benefity průtokových baterií, které využívají nádrže s chemikáliemi a jsou dobíjeny solárními články (schéma celého řešení můžete vidět na obrázku).

Schopnost ukládat sluneční energii je klíčová, protože slunce nesvítí pořád. To může být zvláště důležité v odlehlých venkovských oblastech v USA, Austrálii, Saúdské Arábii a Africe s dostatkem slunečního světla. Ty by se díky tomuto řešení mohly stát zcela nezávislé na energetické rozvodné síti.

Většina současných solárních systémů používá pro skladování elektřiny olověné nebo lithium-iontové baterie. Průtokové baterie však mohou být ve větším měřítku levnější a jsou tak ideální pro integraci se solárními články.

V panelech byl použit stále populárnější materiál zvaný halogenidový perovskit, který dokáže zvýšit účinnost tradičních solárních článků tím, že zachytí ze slunce více energie. Nejde přitom o žádnou novinku - perovskitovými fotovoltaickými články se vědci zabývají již několik let.

„Naší motivací pro návrh solárního článku bylo spojit dohromady dva materiály: křemík a perovskit, čímž získáme vysokou účinnost i dobrou stabilitu,“ řekla vedoucí studie Wenjie Li. Profesorka Anita Ho-Baillie a doktorandka Jianghui Zheng v Austrálii vyrobily perovskit-křemíkové solární články s další ochrannou vrstvou z křemíku a za účelem testování je pak zaslaly do Wisconsinu.

Ještě není vyhráno

Vědci publikovali 13. července svou práci v odborném časopise Nature Materials. Na výzkumu a vývoji se kromě americké University of Wisconsin-Madison podíleli odborníci z University of New South Wales a University of Sydney v Austrálii, Utah State University, King of Abdullah University of Science and Technology v Saúdské Arábii a City University of Hong Kong.

Pokud se po přečtení předchozích odstavců chystáte demontovat stávající solární elektrárnu, pak ještě zadržte! Vědci upozorňují, že bude zapotřebí ještě hodně výzkumu, než budou jejich sluneční baterie funkční a použitelné v praxi.

Jednou z nejzásadnějších výzev je zvětšení velikosti zařízení. Ta jsou v současnosti relativně malá a jsou určena pouze pro laboratorní testování. Výzkum není zdaleka dokončen, ale má značný potenciál, že jednoho dne poskytne nový způsob získávání a ukládání sluneční energie.

Ačkoli vědci vytvořili baterii s relativně dlouhou životností, nasazení v reálném světě vyžaduje ještě větší robustnost. Laboratoř proto pokračuje ve vývoji ještě účinnějších solárních průtokových baterií a experimentuje také s praktickými kompromisy s cílem snížit náklady.

Dává vám spojení solárního panelu a baterie do jednoho zařízení smysl?

Zdroje: slashgear.com, news.wisc.edu, nature.com.

[lubomirz]

na toto nepotrebujeme vedcov, len sa nejak musia dostat prietokovky do "youdovy laboratoře" tam bude o ne dobre postarano !

[matobabetak]

mne sa posledne roky nepaci ze aj ked niečo objavia treba im roky na analyzy, vyhodnocovanie, vyzkum a pod... preco nejdu cestou pokus-omyl... postavym to, nefunguje postavym to inak... a tak dalej az to funguje. pride mi ze vedcov zaujmaju uz len teoreticke zalezitosti v labaku a co je vonku nemaju poňatie. kde su casy ked vedci nieco vymysleli a potom zistovali ako to vlastne funguje