O nouă baterie solară integrată bazată pe fotoanozi cu nitrură de carbon

În ultimii ani, cercetătorii au încercat să creeze tehnologii solare din ce în ce mai eficiente și modele de baterii mai durabile. Printre soluțiile de energie durabilă emergente se numără bateriile solare, sisteme care pot stoca energia colectată de celulele solare sau sistemele fotovoltaice (PV).

Credit: Gouder et al. (2023) Reproducerea materialului de la Energy & Environmental Science, Societatea Regală de Chimie.

Un grup de cercetare de la Institutul Max Planck pentru Cercetare în Stare Solidă, supravegheat de prof. Bettina Lotsch, a introdus recent un design durabil de baterii solare integrate , bazat pe materiale care abundă pe Pământ. Designul lor, prezentat într-o lucrare publicată în Energy & Environmental Science , se bazează pe un fotoanod bifuncțional cu nitrură de carbon (K-PHI) care poate absorbi atât lumina, cât și stoca sarcina electrică .

„Domeniul de cercetare a bateriilor solare este încă tânăr și, ca atare, foarte divers în concepte și idei, cu diferite niveluri de integrare”, a declarat Andreas Gouder, unul dintre cercetătorii care au efectuat studiul, pentru Tech Xplore. „Integrarea înseamnă că cele două funcționalități — conversia energiei luminii și stocarea energiei — sunt încorporate într-un singur dispozitiv. Acest lucru poate fi realizat prin diferite abordări, de exemplu, prin adăugarea unui electrod fotoactiv într-o baterie sau, așa cum se face aici, prin utilizarea un material electrod bifuncțional. Cu toate acestea, integrarea poate afecta și transferul de sarcină."

În esență, atunci când bateriile sunt încărcate folosind lumină, unul dintre purtătorii de încărcare fotogenerați trebuie să fie transferat de la un electrod fotoactiv la un alt „contra electrod”. În majoritatea bateriilor solare dezvoltate anterior, care se bazează pe electrozi solizi, acest proces are loc printr-un fir extern.

Sursa: techxplore.com