De fleste solpaneler er solide, hvilket forhindrer luft i at trænge ind i cellen og gør det svært for et batteri at fungere indeni. Forskerne ved OSU skabte et mesh-solpanel, som tillader luft at nå batteriet. Når luften er i batteriet, kan elektroner overføres fra solpanelet til batterielektroden. Lys og ilt trænger ind i enheden og letter kemiske reaktioner, der oplader batteriet.
Anbefalede videoer
Mesh-solpanelet er lavet af titaniumgaze, som vokser langs lodrette stænger af titaniumdioxid. Stængerne fanger sollys, mens gazen tillader luftgennemstrømning. Solcellen er forbundet til batteriet med tre elektroder i stedet for fire. Mesh-solpanelet er en elektrode, en tynd plade af porøst kulstof danner den anden elektrode, og en lithiumplade bliver den tredje elektrode. Lag af elektrolytter er indlejret mellem hver elektrode, hvilket giver elektronerne en vej at krydse.
Solbatteriet gennemgår tre trin for at udnytte solens energi: Først rører lyset solpanelet og laver elektroner. Derefter, inde i batteriet, hjælper elektroner med at nedbryde lithiumperoxid kemisk, hvilket skaber lithiumioner og oxygen. Til sidst slutter ilten sig til luften, og batteriet lagrer lithium-ionerne som lithiummetal, når elektronerne er blevet fanget.
Hver gang batteriet aflades, optager det ilt for at skabe mere lithiumperoxid, og processen fortsætter. Forskerne fandt ud af, at næsten 100 procent af elektronerne blev fanget, i modsætning til de 80 procent fanget af traditionelle solpaneler. Den forbedrede effektivitet skulle gøre den nye solpanel-batterihybrid mere attraktiv for købere. De nye paneler er også meget billigere at lave. En af forskerne bag projektet, Yiying Wu, professor i kemi og biokemi ved Ohio State, siger, at de har reduceret omkostningerne med 25 procent.
"State of the art er at bruge et solpanel til at fange lyset og derefter bruge et billigt batteri til at lagre energien," sagde Wu. "Vi har integreret begge funktioner i én enhed. Hver gang du kan gøre det, reducerer du omkostningerne."
Det amerikanske energiministerium finansierer forskningsprojektet, og dets skabere siger, at de planlægger at licensere teknologien til solpanelindustrien. Det nye solcellebatteri kan snart ende i boliger og virksomheder en dag.
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
