科學家創造新型太陽能液流電池 有效地將可再生能源以液體形式儲存起來
2020-07-14 cnBeta據外媒報導，用太陽能電池板從太陽中獲取能量只是事情的一半 --這些能量需要儲存在某個地方供以後使用。在液流電池的情況下，存儲被歸結為大桶的液體。現在，由威斯康星大學麥迪遜分校科學家領導的一個國際團隊創造了一種新型太陽能液流電池，它高效且持久。
為了製造這種新設備，該團隊結合了幾種現有技術。這是一種矽/過氧化物串聯太陽能電池，搭配氧化還原流電池，該團隊表示，這將使人們能夠在一個設備中採集和存儲可再生能源。它不僅效率高，而且價格便宜，簡單，可以推廣到家庭使用。
等式中的能量收集部分將長期處於行業領先地位的材料--矽與一種很有前途的年輕新興材料--過氧化物結合起來。事實證明，這些串聯的太陽能電池比單獨使用任何一種材料都要好，因為這兩種材料能捕獲不同波長的光。
對於存儲，該團隊轉向了液流電池。傳統上，這些設備包含兩種液體，分別裝在不同的罐子裡，作為電解質。來自太陽能電池的電力為其中一種液體充電，使其或多或少可以無限期地放置在那裡。當需要電力時，這兩種液體在中間的容器中相互作用，產生化學反應，從而產生電力。
該團隊使用理論建模方法來確定哪些化學品將在理想的電壓下工作，以實現效率最大化。他們確定了兩種溶解在海水中的有機化合物，用最終的物理裝置進行測試，證實了這是一種很好的匹配。
該團隊記錄了20%的效率，這與最好的效率是一致的。該裝置能夠在數百個小時和充放電周期內保持高效率和大部分容量。這使它的壽命比其他液流電池要長得多，因為後者的酸性電解質往往會腐蝕儲罐。
「這就是20%的效率，任何時候都可以，」這項研究的首席研究員宋金說。「你可以在白天立即使用太陽能電力，並獲得20%的效率，或者你可以在晚上從存儲中使用，並獲得20%的效率。」
該團隊計劃繼續開發太陽能液流電池，以提高效率，降低成本，並研究如何將其推廣到實際大規模使用。
該研究發表在《自然-材料》雜誌上。
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