Эффективное и дешевое решение для хранения солнечной энергии
Как мы можем сохранить энергию в период, когда солнце не светит? Одно из решений перевести ее в водород через водяной электролиз. Идея заключается в том, чтобы использовать электрический ток производимый солнечной панелью для того чтобы разделить молекулы H2O на водород и кислород. Чистый водород может храниться для будущего использования при производстве электроэнергии или как даже как топливо.
Но это то самое место, где вещи становятся гораздо сложнее. Не смотря на то что разные технологии производства водорода дали нам многообещающие результаты в лабораторных исследованиях, они до сих пор слишком нестабильны или дороги и должны быть доработаны до уровня массового производства.
Этот подход к хранению энергии был подхвачен исследователями Лозанского политеха и швейцарской лабораторией CSEM, чтобы совместить компоненты, которые уже доказали свою эффективность в индустрии, а также разработать на их базе устойчивую и эффективную систему. Их прототип состоит трех кремниевых солнечных модулей, перекрещенных друг с другом и присоединенных к системе электролиза, которая не нуждается в редкоземельных металлах. Устройство способно конвертировать солнечную энергию в водород с эффективностью в 14.2%, и уже работает на протяжение более 100 часов в тестовом режиме. Этот процент является мировым рекордом эффективности перевода солнечной энергии в водород без использования редкоземельных металлов. Устройство также имеет высокий уровень стабильности.
Работа была представлена в Журнале Электрохимического Сообщества, где было сказано 12-14 м2 система, установленная в Швейцарии может сгенерировать и сохранить достаточно водорода, чтобы машина могла проезжать более 10 000 км каждый год.
Одним из главных критериев является высокий уровень напряжения в солнечных ячейках. Ученные добились этого с помощью наложения разных слоев кристаллического и аморфного кремния. Электрохимическая часть процесса использует катализатор, сделанный из никеля, который широко распространён.
Стабильный и экономически выгодный метод.
Новая система уникальна, говоря о стоимости, производительности и сроках службы. «Гетеропереходные ячейки, которые мы используем принадлежат семейству кристаллических кремниевых солнечных ячеек, которые в своем роде занимают около 90% мирового рынка. Это известная и надежная технология с жизненным циклом более 25 лет.» - говорит один исследователей. В ближайшем времени исследователи постараются достичь эффективности в более 16%.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/08/160825084720.htm
