太陽能儲存是清潔能源難題的關鍵部分。
世界可望安裝近600吉瓦即使在 2023 年出現前所未有的成長之後,今年太陽能發電的價值仍比去年增加了 29%。
英國智庫 Ember 表示,確保太陽能能夠儲存是將再生能源提升到新水平的關鍵。
但是,除了其他挑戰之外,還有許多挑戰電池由不可持續的材料製成,並且有過熱的傾向。
加泰隆尼亞理工大學 (UPC) 的研究人員現在已經透過獨特的混合設備解決了這兩個問題,這是一項「非常令人興奮」的進展。
首席研究員 Kasper Moth-Poulsen 教授告訴 Euronews Green:“我對此感到非常興奮,因為我們正在證明提高光伏系統的效率和增加存儲是可能的。”
新的太陽能儲存技術如何運作?
該設備將矽太陽能電池與稱為 MOST 的儲存系統結合在一起,MOST 代表分子太陽能熱能儲存系統。
在哥德堡查爾姆斯理工大學工作期間,Moth-Poulsen 使用 MOST 證明太陽能可儲存18年。
該技術基於專門設計的碳、氫和氮分子,當它接觸陽光時會改變形狀。
這些都是常見的元素——為依賴鋰等稀缺材料的其他技術提供了替代方案。
當紫外線照射到它們上時,有機分子會發生化學轉變並儲存能量以供以後使用。
該系統的一個獨特功能是,分子還透過充當濾光器來為光伏電池提供冷卻,並阻擋通常會導致加熱的光子(光粒子)。
不出所料,電池當系統不太熱時,系統會更有效地運作。
在這種情況下,實驗室測試實現了分子熱太陽能 2.3% 的創紀錄能量儲存效率(高於通常的 1.1%)。
該設備的第二部分是光伏部分——將太陽能轉化為電能——得益於 MOST 系統的冷卻效果,也獲得了效率提升。
如何使用這種太陽能電池以及接下來會發生什麼?
「隨著進一步的發展,有可能開發這項技術作為現有太陽能電池裝置的改造升級,」Moth-Poulsen 說。
在這次成功的實驗室規模演示之後,詳細資訊發表在期刊上焦耳,研究人員現在正在進行一些工程設計,以使該技術能夠長期使用。他們還需要提高材料生產以降低價格。
「這些系統目前是在大學實驗室製造的 - 最終我們需要與合作夥伴合作擴大規模,」他補充道。
儘管處於早期階段,研究人員希望他們的混合動力發明很快就能幫助減少我們對化石燃料的依賴,並最大限度地減少其他電池對環境的影響。