Bateria wanadowa Redox Flow integrująca Moduły Cigs

naukowcy z hiszpańskiego iREC Catalonia Institute for Energy Research i fińskiego Uniwersytetu Aalto połączyli baterie wanadowe redox flow (VRFBs) z mini modułami słonecznymi na bazie miedzi, indu, galu i selenu (CIGS) w jednym urządzeniu, aby skorzystać z ich wysokiej gęstości energii.

naukowcy stwierdzili, że wysokie napięcie VRFBs stanowiło wyzwanie dla integracji urządzeń fotowoltaicznych, ponieważ te pierwsze stale zwiększają stan naładowania akumulatora, podczas gdy jednostka fotowoltaiczna musi odpowiednio dopasować się do wymagań energetycznych systemu magazynowania.

„głównym wyzwaniem do rozwiązania dla zintegrowanego systemu jest dopasowanie punktu maksymalnej mocy PV i akumulatora przepływowego redox, biorąc pod uwagę nieodłączne przesunięcie potencjału tego ostatniego” – powiedzieli.

zintegrowali mini panele amerykańskiego specjalisty Cigs SoloPower jako wbudowane fotoelektrody z bateriami, bez dodatkowej energoelektroniki. Folię CIGS pocięto na małe komórki o wymiarach od 5,1 cm2 do 5,3 cm2. Grupa badawcza wykorzystała je do produkcji trzykomórkowych i czterokomórkowych modułów fotowoltaicznych, które określali odpowiednio jako „3cm” i „4CM”. Panele miały różne potencjały obwodu otwartego i gęstości prądu.

„Ostatnie geometryczne obszary 3 cm i 4 cm wynosiły 16 i 20,4 cm2” – twierdzą naukowcy.

testy ładowania/rozładowania ze wspomaganiem fotograficznym przeprowadzono w zaadaptowanej komórce elektrochemicznej. Moduł CIGS został zintegrowany przez sprzężenie po stronie ujemnej ogniwa, między oknem Poli (metakrylanu metylu) (PMMA) a kolektorem prądu grafitowego. Do ujemnej strony ogniwa wprowadzono elektrodę referencyjną.

naukowcy podświetlali panele symulatorem słonecznym PEC-L01. Zarówno fotokurrent generowany przez system fotowoltaiczny, jak i potencjał obwodu otwartego w komórce były śledzone za pomocą biologicznego potencjostatu Vmp3, który steruje napięciem i mierzy uzyskany prąd.

naukowcy twierdzili, że test wykazał, że ogniwa CIGS miały napięcie w obwodzie otwartym 0,6 V, Prąd zwarciowy 35 mA cm2 i sprawność 10,3%.

Popularne treści

„alternatywne strategie połączeń, takie jak monolityczne połączenia międzysystemowe, mogą prawdopodobnie prowadzić do lepszej wydajności ogniw słonecznych niż metoda zakładkowa zastosowana w niniejszej pracy”, wyjaśnili.

wartości napięcia w obwodzie otwartym osiągnięte dla mini paneli były na tyle wysokie, według grupy badawczej, aby uzyskać bezstronne ładowanie w urządzeniu. Jednak potencjalna zmienność napięcia ogniwa akumulatora determinowała spadek fotoprądu. W panelu 4CM osiągnął 21%, ale w module 3cm osiągnął 59%. To wyraźnie ilustruje, że” punkt działania w tym systemie nie jest optymalny, więc prawdopodobnie może to ograniczyć fotoładowanie VRFB ” – twierdzą naukowcy.

mini moduł z czterema połączonymi szeregowo ogniwami osiągnął pełne bezstronne Ładowanie fotowoltaiczne pod 1 oświetleniem słonecznym, co zaowocowało wysoką energią 77%, sprawnością ładowania baterii słonecznej na poziomie 7,5% i ogólną wydajnością konwersji energii w obie strony 5,0%. Wartości te, według naukowców, przekroczyły wszystkie wartości zgłaszane w literaturze dla Solar VRFBs.

moduł trzykomórkowy, który był testowany w dwóch różnych konfiguracjach baterii, wykazywał pełną zależność od potencjału otwartego obwodu akumulatora i niższą moc, ze względu na niższe napięcie ogniwa.

„zademonstrowaliśmy ogromny potencjał tego rodzaju systemu magazynowania energii, dostosowując po raz pierwszy komercyjną cienkowarstwową fotowoltaikę, która może rzucić światło na drogę przyszłego rozwoju takich baterii słonecznych w oparciu o prostsze konfiguracje przy użyciu już istniejącej technologii”, podsumowali naukowcy.

zaprezentowali swój prototyp baterii w „Adaptation of Cu (In, Ga)Se2photovoltaics for full unbiased photocharge of integrated solar vanadium Redox flow batteries”, który został niedawno opublikowany w Sustainable Energy & Fuels.

naukowcy z hiszpańskiego iREC Catalonia Institute for Energy Research i fińskiego Uniwersytetu Aalto połączyli baterie wanadowe redox flow (VRFBs) z mini modułami słonecznymi na bazie miedzi, indu, galu i selenu (CIGS) w jednym urządzeniu, aby skorzystać z ich wysokiej gęstości energii. naukowcy stwierdzili, że wysokie napięcie VRFBs stanowiło wyzwanie dla integracji urządzeń fotowoltaicznych, ponieważ te…

naukowcy z hiszpańskiego iREC Catalonia Institute for Energy Research i fińskiego Uniwersytetu Aalto połączyli baterie wanadowe redox flow (VRFBs) z mini modułami słonecznymi na bazie miedzi, indu, galu i selenu (CIGS) w jednym urządzeniu, aby skorzystać z ich wysokiej gęstości energii. naukowcy stwierdzili, że wysokie napięcie VRFBs stanowiło wyzwanie dla integracji urządzeń fotowoltaicznych, ponieważ te…

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.