Zaprojektowali bowiem coś, co można określić mianem baterii słonecznej. W odróżnieniu od konwencjonalnie stosowanych urządzeń, łączy ona w sobie możliwość jednoczesnego wytwarzania energii z wykorzystaniem światła słonecznego i jej przechowywania. Ale na tym etapie wciąż nie możemy mówić o rewolucji. Ta kryje się jeszcze gdzie indziej, o czym przedstawiciele Uniwersytetu Technicznego w Monachium, Instytutu Maxa Plancka i Uniwersytetu w Stuttgarcie piszą w Journal of the American Chemical Society.
Czytaj też: Ogniwa słoneczne z czystego perowskitu biją rekordy wydajności. Działają nawet w 85C
W czym tkwi cały sekret? Chodzi o wykorzystanie wyłącznie materiałów organicznych w celu utworzenia opisywanej struktury. Powstały w ten sposób szkielet jest pozbawiony metali, a możliwość absorpcji światła słonecznego i jej konwersji w energię, która będzie później magazynowana, powinna przełożyć się na zwiększenie stabilności sieci. Te obecnie zmagają się z problemami, ponieważ w zależności od pogody bądź zapotrzebowania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł może być zbyt wiele, bądź zbyt mało.
Takie zintegrowane urządzenie o niewielkich gabarytach mogłoby więc stanowić atrakcyjne rozwiązanie – szczególnie dla prywatnych użytkowników, czyli tzw. prosumentów. Okres magazynowania trwa nieco ponad dwa dni. Nie jest to może długoterminowe przechowywanie, ale bez wątpienia powinno być wystarczające dla zapewnienia większej elastyczności i stabilności.
Zaprojektowana przez niemieckich naukowców bateria słoneczna cechuje się organicznym składem i wysoką wydajnością
Niemieccy inżynierowie postawili na konstrukcję zawierającą wysoce porowatą, dwuwymiarową kowalencyjną strukturę organiczną. Takowa, wykonana z naftalenodimidu, jest pozbawiona elektronów i cechuje się wysoką wytrzymałością. Dotychczas stosowano natomiast urządzenia oparte na metalach bądź pierwiastkach, do których dostęp jest dość ograniczony.
Tutaj natomiast w grę wchodzą zdecydowanie łatwiej dostępne składniki, których pozyskiwanie i eksploatacja nie stanowi problemu dla środowiska naturalnego. Takie komponenty organiczne i woda okazują się zaskakująco przydatne w odniesieniu do przechowywania energii słonecznej bez udziału ogólnej sieci energetycznej. Ponad 48-godzinny czas magazynowania jest rekordowy dla materiałów organicznych.
Czytaj też: Niepozorny czynnik źródłem fotowoltaicznego problemu. Naukowcy wreszcie go rozpoznali
Jak w ogóle działa opisywane podejście? Energia jest gromadzona w ciągu dnia, ale kiedy słońce zajdzie, to ulega uwalnianiu w postaci elektryczności. Sami zainteresowani dodają, że chodzi o podwójną funkcjonalność: ich materiał sprawdza się zarówno jako pochłaniacz energii słonecznej, jak i długoterminowy zbiornik ładunku. Pod względem wydajności zostawia daleko w tyle inne organiczne struktury, a nawet góruje nad niektórymi zawierającymi metale. Ku zdziwieniu badaczy zza naszej zachodniej granicy, kluczową rolę w stabilizowaniu uwięzionych ładunków okazała się odgrywać woda, a zmierzona pojemność magazynowania ładunku wyniosła 38 mAh/g.