Ученые из Техасского университета в Арлингтоне (University of Texas at Arlington), разработали новый тип фотогальванического элемента, который может преобразовывать и накапливать солнечную энергию, отдавая ее потребителям даже в темное время суток. Это достижение является весьма значительным шагом в деле развития систем солнечной энергетики, которые страдают от одного недостатка – они неспособны выработать ни крохи энергии в темное время суток или в условиях недостаточного освещения.

«Результаты наших исследований способны произвести революцию в том, как мы получаем, храним и используем энергию, полученную из энергии солнечных лучей» – рассказывает Фукиэнг Луи (Fuqiang Liu), профессор, возглавляющий исследовательскую группу, – «Поскольку возобновляемые источники экологически чистой энергии получают все большее распространение, вопрос хранения получаемой энергии становится все острее и острее. Наш фотогальванический элемент является альтернативой использованию огромных аккумуляторных батарей и его внедрение позволит сделать более доступной неистощимую солнечную энергию».

Рис. 1.

По сути новая фотогальваническая ячейка представляет собой электрохимическую ячейку с ванадиевыми электродами, структура которой является результатом нескольких лет работы.

Когда поверхность электродов освещается интенсивным солнечным светом, начинает идти фотоэлектрохимическая реакция, в результате которой начинает вырабатываться электрический ток. В случае, если количество отбираемой у ячейки энергии меньше количества вырабатываемой энергии, ячейка действует как аккумуляторная батарея, накапливая энергию до заполнения ее емкости. И эта накопленная энергия может быть отдана потребителям в темное время суток, ведь для этого не требуется наличия солнечного света.

В настоящее время техасские ученые изготовили первые опытные образцы новых фотогальванических элементов-аккумуляторов, которые способны продемонстрировать работоспособность данной технологии. А в ближайшем будущем ученые займутся изготовлением крупногабаритных ячеек, при помощи которых станет возможным измерение всех энергетических и прочих показателей данного процесса.

«Мы продемонстрировали то, что одно и тоже устройство может выступать в роли преобразователя и хранилища электронов, полученных при помощи солнечного света» – рассказывает Фукиэнг, – «Высвобождение сохраненных электронов в условиях темноты позволит избавиться от необходимости использования промежуточных аккумуляторных батарей и поднять эффективность работы системы в целом, исключив лишние этапы преобразования энергии из одного вида в другой».