To właśnie oni, jak piszą na łamach Energy & Environmental Science, zaprojektowali rozwiązanie pozwalające na magazynowanie energii dostarczanej przez panele słoneczne, którą można następnie wykorzystać na rzecz zasilania urządzeń podłączonych do Internetu rzeczy.
Czytaj też: Chińczycy stworzyli nowy silnik do dronów wojskowych. Bije na głowę amerykańskie konstrukcje
Jak przekonują sami zainteresowani, ich monolitycznie zintegrowana bateria fotoelektryczna może osiągać wysokie poziomy napięcia. To z kolei otwiera drogę do zastosowań takich jak wymienione powyżej. Opisywane rozwiązanie łączy w sobie wielozłączowe organiczne ogniwo słoneczne z dwujonową baterią organiczną.
Jako że urządzenia podłączane do Internetu rzeczy są zazwyczaj niewielkich rozmiarów, to wymagają możliwie maksymalnie kompaktowych źródeł zasilania. W ten sposób zapewnia im się możliwość autonomicznego działania, bez konieczności podłączania do sieci. Z tego względu zapewnienie wydajnego źródła energii, które da się zintegrować z miniaturowymi urządzeniami, powinno być bardzo przydatne.
Co wiemy na temat tej konstrukcji? Przede wszystkim, w jej skład wchodzi katoda na bazie polimeru redoks sprzężonego z fenotiazyną. Anodę wykonano natomiast na bazie litu metalicznego. Napięcie ogniwa w takiej baterii wynosi 3,7 V, co stanowi minimalną wartość wymaganą do fotoładowania bez dodatkowego zewnętrznego napięcia.
Bateria opracowana przez niemieckich naukowców może świetnie sprawdzić się w zasilaniu urządzeń podłączonych do tzw. Internetu rzeczy
Ogniwo o powierzchni 1 cm kwadratowego składa się z 5-złączowego urządzenia o odwróconej architekturze. Każda z pięciu jednostek ogniw zawiera podłoże wykonane ze szkła i tlenku indu i cyny, warstwę transportującą elektrony z tlenku cynku, absorber organiczny z dwóch polimerów (PM6 i PC60BM), warstwę transportującą dziury z PEDOT: PSS oraz kontakt wykonany ze srebra.
Czytaj też:Tradycyjne żarówki odejdą w zapomnienie. Czas na oświetlenie perowskitowe
Teoria to jedno, a jak takie rozwiązanie wypada w praktyce? Aby się o tym przekonać, członkowie zespołu badawczego wystawili ogniwo na działanie światła słonecznego. Okazało się, iż osiągnęło ono napięcie w obwodzie jałowym wynoszące 4,2 V. Jak przekonują niemieccy naukowcy, taki wynik jest jednym z najlepszych w odniesieniu do tego typu ogniw słonecznych. W takich okolicznościach akumulator udało się naładować w mniej niż 15 minut.
Pojemność rozładowania wyniosła do 22 mAh/g, średni potencjał rozładowania 3,6 V, gęstość energii 69 mWh/g, podczas gdy gęstość mocy 95 mW/g. Uczestnicy badań są przekonani, że zaprojektowana przez nich bateria może świetnie sprawdzić się w zastosowaniach wymagających niewielkiego poboru mocy i nada się do tworzenia urządzeń wykorzystujących organiczne materiały aktywne.