Ученые разработали новый фотоэлемент, который способен долгое время хранить солнечную энергию

Фотоэлектрохимический элемент (PEC) представляет собой особый тип солнечных батарей, который собирает энергию Солнца и преобразует его в электричество, либо (что реже) в химическую энергию, которая в свою очередь используется для расщепления воды и получения водорода для топливных элементов. Для того, чтобы этот экологически чистый источник энергии смог более эффективно использоваться в электрической сети, исследователи из техасского университета в Арлингтоне нашли новый способ для хранения электроэнергии, вырабатываемой в PEC-элементе, в течение длительных периодов времени.

Как правило, электроэнергия, выработанная РЕС-элементом, должна быть сразу же использована, поскольку электроны быстро «исчезают» в низкоэнергетическом состоянии, и электрический ток затухает. Поэтому такие элементы не могут рассматриваться в качестве приемлемого решения для аккумулирования экологически чистой энергии.

Но недавно ученый Фуцян Лю и его коллеги создали PEC-элемент, который включает специальный гибридный фотоэлектрод (компонент, преобразующий входящие фотоны в электроны), состоящий из диоксид триоксида вольфрама и титана (WO 3 / TiO 2). Как утверждают ученые, этот фотоэлектрод способен хранить электроны в течение длительного периода времени, и поставлять электроэнергию в круглосуточном режиме.

Система также включает ванадиевый проточный редокс-аккумулятор (VRB). По мнению исследователей, этот тип аккумулятора наиболее подходит для нужд современной электрической сети, так как он может бездействовать в течение очень длительного времени без потери заряда, и является гораздо более безопасным, чем литиево-ионный элемент (хотя и имеющий меньшую плотность энергии), Кроме того, VRB-элемент практически невосприимчив к перепадам температур и может быть легко масштабирован до необходимой энергоемкости, просто путем увеличения размеров резервуара с электролитом.

В настоящее время ученые работают над созданием большего по размеру прототипа, планируя в будущем интегрировать фотоэлектрохимические элементы в интеллектуальные электросети.