De meeste zonnepanelen zijn massief, waardoor er geen lucht in de cel kan komen en het voor een batterij moeilijk wordt om binnenin te functioneren. De onderzoekers van OSU hebben een mesh-zonnepaneel gemaakt, waardoor lucht de batterij kan bereiken. Zodra de lucht in de batterij zit, kunnen elektronen van het zonnepaneel naar de batterijelektrode worden overgebracht. Licht en zuurstof komen het apparaat binnen en vergemakkelijken chemische reacties die de batterij opladen.
Aanbevolen video's
Het mesh-zonnepaneel is gemaakt van titaniumgaas, dat langs verticale staven van titaniumdioxide groeit. De staafjes vangen zonlicht op, terwijl het gaas luchtstroom mogelijk maakt. De zonnecel is met drie elektroden in plaats van vier met de accu verbonden. Het mesh-zonnepaneel is één elektrode, een dunne laag poreuze koolstof vormt de tweede elektrode en een lithiumplaat wordt de derde elektrode. Tussen elke elektrode zijn lagen elektrolyten ingebed, waardoor de elektronen een pad kunnen kruisen.
De zonnebatterij doorloopt drie stappen om de energie van de zon te benutten: eerst raakt het licht het zonnepaneel en maakt elektronen. Vervolgens helpen elektronen in de batterij lithiumperoxide chemisch af te breken, waardoor lithiumionen en zuurstof ontstaan. Ten slotte voegt de zuurstof zich bij de lucht en slaat de batterij de lithiumionen op als lithiummetaal, zodra de elektronen zijn opgevangen.
Elke keer dat de batterij leeg raakt, wordt er zuurstof opgenomen om meer lithiumperoxide te creëren, en het proces gaat door. De onderzoekers ontdekten dat bijna 100 procent van de elektronen werd opgevangen, in tegenstelling tot de 80 procent die door traditionele zonnepanelen werd opgevangen. De verbeterde efficiëntie zou de nieuwe hybride zonnepaneel-accu aantrekkelijker moeten maken voor kopers. De nieuwe panelen zijn ook veel goedkoper te maken. Een van de wetenschappers achter het project, Yiying Wu, hoogleraar scheikunde en biochemie aan de Ohio State, zegt dat ze de kosten met 25 procent hebben verlaagd.
“De stand van de techniek is om een zonnepaneel te gebruiken om het licht op te vangen en vervolgens een goedkope batterij te gebruiken om de energie op te slaan,” zei Wu. “We hebben beide functies in één apparaat geïntegreerd. Elke keer dat u dat kunt doen, verlaagt u de kosten.”
Het Amerikaanse ministerie van Energie financiert het onderzoeksproject en de makers zeggen dat ze van plan zijn de technologie in licentie te geven aan de zonnepanelenindustrie. De nieuwe zonnebatterij zou binnenkort in huizen en bedrijven terecht kunnen komen.
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
