发电与储能一机搞定,科学家研发太阳能液流电池混合系统

作者: | 发布日期: 2020 年 07 月 22 日 10:30 | 分类: 产业资讯

太阳能-电池储能系统是当今满常见的再生能源组合,我们可以运用锂离子电池储存太阳能多余电力,达到稳定电网、削峰填谷功用,移转白天太阳能电力到夜间使用,而现在太阳能也有另一个合作伙伴,美国威斯康辛大学麦迪逊分校组成的跨国团队就研发出高效,且长时间储存电力的太阳能液流电池混合系统。

该团队结合钙钛矿-硅串叠型太阳能电池(如下图)以及氧化还原液流电池,其中串叠型电池就是透过不同材料、吸收不同波长的太阳能电池,也因如此,转换效率比其他太阳能电池还要高;液流电池则是多由两个电解质槽组成,充放电时电解质会被帮补到中间的发电室,发电室也会以薄膜隔开两种溶液、形成两个电极,最后产生离子交换来发电,储电时间比一般的锂离子电池储能系统更长。

根据威大的研究,太阳能电力会帮液流电池其中一个电解质槽充电,将电力储存在液体中,需要用电时再驱动液流电池系统。为了找出液流电池最理想电压,团队也开发出群新的建模方法:寻找在理想电压下正常运作的化学物质,直接搜寻满足实验需求的化学品,盼最大程度地提高效率。

该团队的液流电池电解质也跟过去不一样,主要采用含盐有机化合物水溶液,无需贵金属做催化剂也不含强酸,这种神奇的电解质在好几百小时和数百次充放电循环后仍可维持高效率,保留其大部分容量,使用寿命也比先前的技术还要长。

整体来说,新系统使用寿命长且效率高达 20%,为最高纪录,先前该团队的研发太阳能液流电池效率只有14%,还采用较为昂贵的太阳能电池材料,也存有腐蚀问题影响太阳能液流电池使用寿命。团队首席研究员 Song Jin 表示,我们可以在白天撷取太阳 20% 能量,或是在晚上使用先前存起来的 20% 太阳能。

该小组将继续开发太阳能液流电池,希望能再次提高效率,最终实现降低成本、扩大规模,团队认为这种系统优势多多,不仅能用太阳能板将日光转换成电力,液流电池的长时间储能也是一大优势,虽然说太阳能液流电池距商业化还有一段距离,但可以为偏乡地区的用电与储电一臂之力。

 

文章来源:Technews

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