vanadium strømningsbatteri integration af CIGS-moduler

forskere fra Spaniens IREC Catalonia Institute for Energy Research og Finlands Aalto Universitet har kombineret vanadium strømningsbatterier (VRFBs) med mini solcellemoduler baseret på kobber, indium, gallium og selen (CIGS) teknologi inden for en enkelt enhed i et forsøg på at drage fordel af deres høje energitæthed.

forskerne sagde, at VRFBs højspænding udgjorde en udfordring for integrationen af PV-enhederne, da førstnævnte kontinuerligt øger batteriets opladningstilstand, mens PV-enheden skal svare korrekt til lagringssystemets energikrav.

“den største udfordring, der skal løses for det integrerede system, er at matche PV’ s maksimale effektpunkt og strømningsbatteriet i betragtning af det iboende potentielle skift af sidstnævnte,” sagde de.

de integrerede minipaneler fra den amerikanske CIGS-specialist solkraft som indlejrede fotoelektroder med batterierne uden yderligere effektelektronik. CIGS-folien blev skåret i små celler, der måler 5,1 cm2 til 5,3 cm2,. Forskningsgruppen brugte dem til at lave tre-celle og fire-celle PV moduler, som de kaldte henholdsvis “3cm” og “4cm”. Panelerne havde forskellige åbne kredsløbspotentialer og strømtætheder.

“de endelige geometriske områder på 3 cm og 4 cm var 16 og 20, 4 cm2,” sagde forskerne.

de fotoassisterede ladnings-/afladningstest blev udført i en tilpasset elektrokemisk celle. CIGS-modulet blev integreret ved kobling på den negative side af cellen mellem vinduet Poly(methylmethacrylat) (PMMA) og grafitstrømsamleren. En referenceelektrode blev indsat i den negative side af cellen.

forskerne oplyste panelerne med en PEC-L01 solsimulator. Både fotostrømmen genereret af PV-systemet og det åbne kredsløbspotentiale i cellen blev fulgt med en Vmp3 biologisk potentiostat, som styrer spændingen og måler den resulterende strøm.

akademikerne hævdede, at testen viste, at CIGS-cellerne havde en åben kredsløbsspænding på 0,6 V, en kortslutningsstrøm på 35 mA cm2 og en effektivitet på 10,3%.

populært indhold

“Alternative sammenkoblingsstrategier såsom monolitisk sammenkobling kan sandsynligvis føre til bedre solcelleeffektivitet end tabbing-metoden, der anvendes i det nuværende arbejde,” forklarede de.

de åbne kredsløbsspændingsværdier, der blev opnået for mini-panelerne, var ifølge forskningsgruppen høje nok til at opnå den upartiske fotoladning i enheden. Den potentielle variation af battericellespændingen bestemte imidlertid et fotostrømsfald. I 4cm-panelet nåede det 21%, men det ramte 59% i 3cm-modulet. Dette illustrerer tydeligt, at” driftspunktet i dette system ikke er det optimale, så dette kan sandsynligvis begrænse vrfb ‘s fotoladning,” sagde forskerne.

mini-modulet med fire serieforbundne celler opnåede fuld upartisk fotoladning under 1 solbelysning, hvilket resulterede i høj energi på 77%, en sol-til batteriopladningseffektivitet på 7,5% og en samlet retureffektivitetseffektivitet på 5,0%. Disse værdier, ifølge forskerne, oversteg alle de værdier, der er rapporteret i litteraturen for sol-Vrfb ‘ er.

trecellemodulet, der blev testet under to forskellige batterikonfigurationer, udviste en fuld afhængighed af batteriets åbne kredsløbspotentiale og en lavere effektydelse på grund af lavere cellespænding.

“vi har demonstreret det enorme potentiale i denne form for energilagringssystem ved at tilpasse kommercielle tyndfilmsfotovoltaik for første gang, hvilket kan kaste lys på vejen for den fremtidige udvikling af sådanne solbatterier baseret på mere enkle konfigurationer ved hjælp af allerede eksisterende teknologi,” konkluderede forskerne.

de præsenterede deres batteri prototype i “tilpasning af Cu(in, Ga)Se2photovoltaics for fuld upartisk fotoladning af integrerede Solar vanadium redoks strømningsbatterier”, som for nylig blev offentliggjort i bæredygtig energi & brændstoffer.

forskere fra Spaniens IREC Catalonia Institute for Energy Research og Finlands Aalto Universitet har kombineret vanadium strømningsbatterier (VRFBs) med mini solcellemoduler baseret på kobber, indium, gallium og selen (CIGS) teknologi inden for en enkelt enhed i et forsøg på at drage fordel af deres høje energitæthed. forskerne sagde, at VRFBs højspænding udgjorde en udfordring for…

forskere fra Spaniens IREC Catalonia Institute for Energy Research og Finlands Aalto Universitet har kombineret vanadium strømningsbatterier (VRFBs) med mini solcellemoduler baseret på kobber, indium, gallium og selen (CIGS) teknologi inden for en enkelt enhed i et forsøg på at drage fordel af deres høje energitæthed. forskerne sagde, at VRFBs højspænding udgjorde en udfordring for…

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.