De flesta solpaneler är solida, vilket blockerar luft från att komma in i cellen och gör det svårt för ett batteri att fungera inuti. Forskarna vid OSU skapade en mesh solpanel, som gör att luften kan nå batteriet. När luften är i batteriet kan elektroner överföras från solpanelen till batterielektroden. Ljus och syre kommer in i enheten och underlättar kemiska reaktioner som laddar batteriet.
Rekommenderade videor
Mesh-solpanelen är gjord av titanväv, som växer längs vertikala stavar av titandioxid. Stavarna fångar solljus, medan gasväven tillåter luftflöde. Solcellen är kopplad till batteriet med tre elektroder istället för fyra. Mesh-solpanelen är en elektrod, ett tunt ark av poröst kol bildar den andra elektroden och en litiumplatta blir den tredje elektroden. Lager av elektrolyter är inbäddade mellan varje elektrod, vilket ger elektronerna en väg att korsa.
Solbatteriet går igenom tre steg för att utnyttja solens energi: Först rör ljuset vid solpanelen och skapar elektroner. Sedan, inuti batteriet, hjälper elektroner till att kemiskt sönderdela litiumperoxid, vilket skapar litiumjoner och syre. Slutligen ansluter syret till luften, och batteriet lagrar litiumjonerna som litiummetall, när elektronerna har fångats.
Varje gång batteriet laddas ur tar det in syre för att skapa mer litiumperoxid och processen fortsätter. Forskarna fann att nästan 100 procent av elektronerna fångades, i motsats till de 80 procent som fångades av traditionella solpaneler. Den förbättrade effektiviteten borde göra den nya solpanel-batterihybriden mer tilltalande för köpare. De nya panelerna är också mycket billigare att tillverka. En av forskarna bakom projektet, Yiying Wu, professor i kemi och biokemi vid Ohio State, säger att de har sänkt kostnaden med 25 procent.
"Det senaste är att använda en solpanel för att fånga ljuset och sedan använda ett billigt batteri för att lagra energin," sa Wu. "Vi har integrerat båda funktionerna i en enhet. Varje gång du kan göra det minskar du kostnaderna.”
Det amerikanska energidepartementet finansierar forskningsprojektet och dess beslutsfattare säger att de planerar att licensiera tekniken till solpanelsindustrin. Det nya solbatteriet kan snart hamna i hem och företag en dag.
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
