Vanadium redox flow battery integrating cigs modules

oamenii de știință de la Institutul spaniol IREC Catalonia pentru cercetare energetică și Universitatea Aalto din Finlanda au combinat bateriile cu flux de vanadiu redox (VRFBs) cu Mini module solare bazate pe cupru, indiu, galiu și seleniu (CIGS) într-un singur dispozitiv, în încercarea de a profita de densitatea lor energetică ridicată.

cercetătorii au spus că tensiunea ridicată a VRFBs a prezentat o provocare pentru integrarea dispozitivelor fotovoltaice, deoarece primele cresc continuu starea de încărcare a bateriei, în timp ce unitatea fotovoltaică trebuie să corespundă în mod corespunzător cerințelor energetice ale sistemului de stocare.

„principala provocare care trebuie rezolvată pentru sistemul integrat este potrivirea punctului de putere maximă PV și a bateriei redox flow, având în vedere schimbarea potențială inerentă a acestuia din urmă”, au spus ei.

au integrat mini panouri de la specialistul american Cigs SoloPower ca foto-electrozi încorporați cu bateriile, fără electronice de putere suplimentare. Folia CIGS a fost tăiată în celule mici de 5,1 cm2 până la 5,3 cm2,. Grupul de cercetare le-a folosit pentru a realiza module fotovoltaice cu trei celule și patru celule, pe care le-au denumit „3cm” și, respectiv, „4cm”. Panourile aveau diferite potențiale de circuit deschis și densități de curent.

„zonele geometrice finale ale celor 3 cm și 4 cm au fost de 16 și 20,4 cm2”, au spus cercetătorii.

testele de încărcare/descărcare foto-asistate au fost efectuate într-o celulă electrochimică adaptată. Modulul CIGS a fost integrat prin cuplarea pe partea negativă a celulei, între fereastra Poli(metacrilat de metil) (PMMA) și colectorul de curent de grafit. Un electrod de referință a fost introdus în partea negativă a celulei.

oamenii de știință au iluminat panourile cu un simulator solar PEC-L01. Atât fotocurentul generat de sistemul fotovoltaic, cât și potențialul de circuit deschis din celulă au fost urmate cu un potențiostat BioLogic VMP3, care controlează tensiunea și măsoară curentul rezultat.

academicienii au susținut că testul a arătat că celulele CIGS aveau o tensiune de circuit deschis de 0,6 V, un curent de scurtcircuit de 35 mA cm2 și o eficiență de 10,3%.

conținut Popular

„strategiile alternative de interconectare, cum ar fi interconectarea monolitică, ar putea duce probabil la o eficiență mai bună a celulelor solare decât metoda de tabbing utilizată în lucrarea de față”, au explicat ei.

valorile tensiunii în circuit deschis obținute pentru mini-panouri au fost suficient de mari, potrivit grupului de cercetare, pentru a realiza fotocharge imparțial în dispozitiv. Cu toate acestea, variația potențială a tensiunii celulei bateriei a determinat o scădere a fotocurentului. În panoul de 4 cm, a ajuns la 21%, dar a lovit 59% în modulul de 3 cm. Acest lucru ilustrează în mod clar că „punctul de funcționare în acest sistem nu este optim, deci probabil că acest lucru ar putea limita fotocharge-ul VRFB”, au spus cercetătorii.

modulul mini cu patru celule conectate în serie a obținut o iluminare completă a fotocharge imparțială sub 1 soare, ceea ce a dus la o energie ridicată de 77%, o eficiență de încărcare solară la baterie de 7,5% și o eficiență totală de conversie a energiei dus-întors de 5,0%. Aceste valori, potrivit oamenilor de știință, au depășit toate valorile raportate în literatura de specialitate pentru vrfb-urile solare.

modulul cu trei celule, care a fost testat în două configurații diferite ale bateriei, a prezentat o dependență deplină de potențialul de circuit deschis al bateriei și o performanță de putere mai mică, datorită tensiunii celulare mai mici.

„am demonstrat potențialul extraordinar al acestui tip de sistem de stocare a energiei prin personalizarea fotovoltaicii comerciale cu film subțire pentru prima dată, ceea ce ar putea arunca lumină pe drumul dezvoltării viitoare a unor astfel de baterii solare bazate pe configurații mai simple prin utilizarea tehnologiei deja existente”, au concluzionat oamenii de știință.

ei și-au prezentat prototipul bateriei în „adaptarea cu(In, Ga)Se2phototuraics pentru fotocharge complet imparțial al bateriilor integrate cu flux solar de vanadiu redox”, care a fost publicat recent în energie durabilă & combustibili.

oamenii de știință de la Institutul spaniol IREC Catalonia pentru cercetare energetică și Universitatea Aalto din Finlanda au combinat bateriile cu flux de vanadiu redox (VRFBs) cu Mini module solare bazate pe cupru, indiu, galiu și seleniu (CIGS) într-un singur dispozitiv, în încercarea de a profita de densitatea lor energetică ridicată. cercetătorii au spus că…

oamenii de știință de la Institutul spaniol IREC Catalonia pentru cercetare energetică și Universitatea Aalto din Finlanda au combinat bateriile cu flux de vanadiu redox (VRFBs) cu Mini module solare bazate pe cupru, indiu, galiu și seleniu (CIGS) într-un singur dispozitiv, în încercarea de a profita de densitatea lor energetică ridicată. cercetătorii au spus că…

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.