Vanadium redox flow battery integrating cigs modules

wetenschappers van het Spaanse Irec Catalonia Institute for Energy Research en de Finse universiteit van Aalto hebben Vanadium redox flow batteries (VRFBs) gecombineerd met mini zonnemodules op basis van Koper -, indium -, gallium-en seleniumtechnologie (CIGS) in één enkel apparaat, om te profiteren van hun hoge energiedichtheid.

de onderzoekers zeiden dat de hoge spanning van de VRFBs een uitdaging vormde voor de integratie van de PV-apparaten, aangezien de eerste continu de oplaadtoestand van de batterij verhoogt, terwijl de PV-eenheid goed moet voldoen aan de energiebehoeften van het opslagsysteem.

” de belangrijkste uitdaging die moet worden opgelost voor het geïntegreerde systeem is het afstemmen van het maximale PV-vermogenspunt en de redoxstroombatterij gezien de inherente potentiële verschuiving van de laatste,” zeiden ze.Zij integreerden minipanelen van de Amerikaanse CIGS-specialist SoloPower als ingebouwde foto-elektroden met de batterijen, zonder extra vermogenselektronica. De cigs folie werd gesneden in kleine cellen van 5,1 cm2 tot 5,3 cm2,. De onderzoeksgroep gebruikte ze om drie-cel en vier-cel PV-modules te maken, die zij respectievelijk “3CM” en “4CM” noemden. De panelen hadden verschillende open circuit potentialen en stroomdichtheden.

“de uiteindelijke geometrische gebieden van de 3CM en 4CM waren 16 en 20,4 cm2,” zeiden de onderzoekers.

de fotogesteunde ladings – / ontladingsproeven werden uitgevoerd in een aangepaste elektrochemische cel. De cigs module werd geïntegreerd door koppeling aan de negatieve kant van de cel, tussen het Poly(methylmethacrylaat) (PMMA) venster en de grafietstroom collector. Een referentieelektrode werd ingebracht in de negatieve kant van de cel.

de wetenschappers verlichtten de panelen met een pec-L01 zonnesimulator. Zowel de door het PV-systeem gegenereerde fotocurrent als de open-circuit potentiaal in de cel werden gevolgd met een Vmp3 biologische potentiostaat, die de spanning regelt en de resulterende stroom meet.De academici beweerden dat uit de test bleek dat de CIGS-cellen een open-circuit spanning van 0,6 V, een kortsluitstroom van 35 mA cm2 en een rendement van 10,3% hadden.

populaire inhoud

“alternatieve interconnectiestrategieën zoals monolithische interconnectie kunnen waarschijnlijk leiden tot een betere efficiëntie van zonnecellen dan de tabbing-methode die in het huidige werk wordt gebruikt,” legden ze uit.

de voor de minipanelen bereikte open-circuitspanningswaarden waren volgens de onderzoeksgroep hoog genoeg om de onbevooroordeelde fotocharge in het apparaat te bereiken. De potentiële variatie van de batterijcelspanning bepaalde echter een afname van de fotocurrent. In het 4cm Paneel bereikte het 21%, maar het raakte 59% in de 3cm module. Dit illustreert duidelijk dat” het operatiepunt in dit systeem is niet het optimale, dus dit zou waarschijnlijk de fotocharge van de VRFB te beperken, ” de onderzoekers zei.

de mini-module met vier seriegekoppelde cellen bereikte volledige onbevooroordeelde fotocharge onder 1 zonverlichting, wat resulteerde in een hoge energie van 77%, een zonne-opladerend rendement van 7,5% en een totale omzettingsefficiëntie van 5,0%. Volgens de wetenschappers overtroffen deze waarden alle waarden die in de literatuur voor zonne-VRFBs werden gerapporteerd.

de driecellige module, die werd getest onder twee verschillende batterijconfiguraties, vertoonde een volledige afhankelijkheid van het open circuit potentieel van de batterij en een lagere vermogensprestatie door een lagere celspanning.”We hebben het enorme potentieel van dit soort energieopslagsystemen aangetoond door voor het eerst commerciële dunnefilm fotovoltaïek aan te passen, wat licht zou kunnen werpen op de weg voor de toekomstige ontwikkeling van dergelijke zonnebatterijen op basis van eenvoudigere configuraties door gebruik te maken van reeds bestaande technologie,” concludeerden de wetenschappers.Zij presenteerden hun batterijprototype in “Adaptation of Cu (In, Ga)Se2photovoltaics for full unbiased photocharge of integrated solar vanadium redox flow batteries”, dat onlangs werd gepubliceerd in Sustainable Energy & Fuels.

wetenschappers van het Spaanse Irec Catalonia Institute for Energy Research en de Finse universiteit van Aalto hebben Vanadium redox flow batteries (VRFBs) gecombineerd met mini zonnemodules op basis van Koper -, indium -, gallium-en seleniumtechnologie (CIGS) in één enkel apparaat, om te profiteren van hun hoge energiedichtheid. de onderzoekers zeiden dat de hoge spanning van…

wetenschappers van het Spaanse Irec Catalonia Institute for Energy Research en de Finse universiteit van Aalto hebben Vanadium redox flow batteries (VRFBs) gecombineerd met mini zonnemodules op basis van Koper -, indium -, gallium-en seleniumtechnologie (CIGS) in één enkel apparaat, om te profiteren van hun hoge energiedichtheid. de onderzoekers zeiden dat de hoge spanning van…

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.