Vanadium redox flow battery integrating CIGS modules

スペインのIREC Catalonia Institute for Energy ResearchとフィンランドのAalto大学の科学者たちは、vanadium redox flow battery(VRFBs)と銅、インジウム、ガリウム、セレン(CIGS)技術をベースとしたミニソーラーモジュールを単一のデバイス内で組み合わせ、高いエネルギー密度を利用した。

研究者らは、VRFBSの高電圧は、pvユニットがストレージシステムのエネルギー要件と適切に一致しなければならないが、前者はバッテリーの充電状態を継続的に増加させるため、PVデバイスの統合に課題を提示したと述べた。

“統合システムで解決すべき主な課題は、PV最大電力点と後者の固有の電位シフトを考慮した酸化還元フロー電池を一致させることです”と彼らは言

彼らは追加のパワーエレクトロニクスなしで、電池と埋め込まれた光電極としてアメリカのCIGSの専門家SoloPowerからのミニパネルを統合しました。 CIGS箔を、5.1cm2〜5.3cm2を測定する小さなセルに切断した。 研究グループは、それぞれ”3CM”と”4CM”と呼ばれる3セルと4セルのPVモジュールを作るためにそれらを使用しました。 パネルは異なる開回路電位と電流密度を有していた。

「3CMと4CMの最終的な幾何学的領域は16と20.4cm2でした」と研究者は言いました。

光アシスト充放電試験は、適合した電気化学セルで行われました。 CIGSモジュールは,ポリメタクリル酸メチル(PMMA)窓とグラファイト集電体との間のセルの負側に結合することによって一体化された。 セルの負側に基準電極を挿入した。

科学者たちはpec-L01ソーラーシミュレータでパネルを照らした。 PVシステムによって発生する光電流および細胞の開回路の潜在性は両方電圧を制御し、生じる流れを測定するVMP3生物的potentiostatと続かれました。

研究者は、このテストでは、CIGSセルの開回路電圧が0.6V、短絡電流が35mA cm2、効率が10.3%であることを示したと主張していました。

人気コンテンツ

“モノリシック相互接続などの代替相互接続戦略は、おそらく本研究で使用されているタブ方式よりも優れた太陽電池効率につながる可能性があ

研究グループによると、ミニパネルで達成された開回路電圧値は、デバイス内の不偏光チャージを達成するのに十分高かった。 しかし、電池セル電圧の電位変動は光電流の減少を決定した。 4CMパネルでは21%に達しましたが、3CMモジュールでは59%に達しました。 これは、「このシステムの動作点は最適ではないため、おそらくVRFBの光チャージを制限する可能性がある」と研究者らは述べている。

四つの直列接続セルを備えたミニモジュールは、1日の照明下で完全な不偏光チャージを達成し、高いエネルギー77%、ソーラー-バッテリ充電効率7.5%、全体的な往復 科学者によると、これらの値は、太陽VRFBsの文献で報告されているすべての値を超えていました。

二つの異なるバッテリ構成で試験した三セルモジュールは、バッテリの開回路電位に完全に依存し、セル電圧が低いため電力性能が低下しました。

“我々は、市販の薄膜太陽電池を初めてカスタマイズすることにより、この種のエネルギー貯蔵システムの驚異的な可能性を実証し、既存の技術を使用して、より簡単な構成に基づいて、このような太陽電池の将来の開発のための道に光を当てるかもしれない”と科学者たちは結論づけた。

彼らは、最近Sustainable Energy&Fuelsに掲載された「integrated solar vanadium redox flow batteriesの完全な不偏光電荷のためのCu(In,Ga)Se2Photovoltaicsの適応」で電池プロトタイプを発表しました。

スペインのIREC Catalonia Institute for Energy ResearchとフィンランドのAalto大学の科学者たちは、vanadium redox flow battery(VRFBs)と銅、イ…

スペインのIREC Catalonia Institute for Energy ResearchとフィンランドのAalto大学の科学者たちは、vanadium redox flow battery(VRFBs)と銅、イ…

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。