باطری خورشیدی

محققان آمریکایی با ترکیب سلول‌های خورشیدی و باتری موفق به تولید اولین باتری‌های خورشیدی حقیقی و با دوام شده‌اند که عملکردی بهتر از باتری‌های لیتیومی رایج دارند.

براساس گزارش ساینس الرت، عملکرد باتری‌های خورشیدی جدید حتی از باتری‌های لیتیومی رایج بهتر است زیرا می‌تواند با شارژ کمتر میزانی برابر با انرژی ذخیره شده در باتری‌ها لیتیومی را ذخیره کند. این باتری توانسته به سطح ذخیره‌سازی انرژی 20 درصدی دست یابد.

منبع این 20 درصد ذخیره سازی نور خورشید است که با کمک صفحه خورشیدی مسطحی که روی باتری قرار گرفته ذخیره می‌شود. در زیر این صفحه نیز نوعی جدید از الکترولیت‌ها قرار گرفته که در آنها آب جایگزین اکسید کبالت لیتیوم یا فسفات آهن لیتیوم شده‌است.

به گفته محققان دانشگاه اوهایو،‌ مهمترین موفقیت در ساخت این باتری وجود جریان آب در باتری‌های خورشیدی است، ابداعی که ساخت تلفیق آن با تکنولوژی‌های روز بسیار ساده بوده و در عین حال دوستدار محیط زیست و با دوام است.

این تیم از محققان سال گذشته نیز اولین باتری خورشیدی بادی جهان را ابداع کردند، اکنون با بهبود طرح سال گذشته به جای سلول‌های خورشیدی از صفحه‌ای خورشیدی استفاده کرده‌اند و باد نیز توسط آب جایگزین شده‌است. این باتری که باتری خورشیدی آبی نام دارد اولین طرحی است که می‌تواند پایه و اساس نسل جدیدی از باتری‌ها را بنا بگذارد.

در طرح اولیه محققان از الکترولیت مایع رایج‌تری حاوی نمک و حلال استفاده کردند،‌اما اکنون آب جایگزین حلال شده و یدید لیتیوم جایگزین نمک تا به این شکل باتری کم‌هزینه با ظرفیت بالای ذخیره انرژی خلق شود. سلول‌های خورشیدی موجود در صفحه خورشیدی نیز از بهره‌وری بسیار بالایی برخوردارند و محققان از نوعی خاص از این سلول‌ها به نام رتنیوم استفاده کرده‌اند تا بتوانند طول موج نور دریافتی را کنترل کرده و آن را به الکترون‌ها تبدیل کنند. این الکترون‌ها در نهایت مکمل برقی می‌شوند که در بخش لیتیوم آند باتری ذخیره شده‌است.

آزمایش‌های متعدد و مقایسه باتری جدید با باتری‌های لیتیومی رایج نشان داد هردو نوع باتری گنجایش ذخیره 3.3 ولت برق را دارند،‌ اما باتری لیتیومی برای ذخیره 3.3 ولت برق به 3.6 ولت انرژی نیاز دارد اما باتری خورشیدی با دریافت 2.9 ولت می‌تواند خروجی برابر 3.3 ولت داشته‌باشد،‌ 20 درصد باقی مانده نیز توسط سلول‌های خورشیدی جبران می‌شود.

هدف نهایی دانشمندان ساخت باتری‌های 100 خورشیدی قابل شارژ است، با این‌همه باتری جدید نیز کاملا کاربردی است و می‌توان از آن در زمینه‌های مختلفی از قبیل تبدیل و ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی و همچنین تولید سوخت‌های الکترولیتی برای خودروهای برقی آینده استفاده کرد.