Promienie słoneczne padające na powierzchnię paneli słonecznych, które zamieniają je w energię, wydają się idealnym źródłem czystej energii. Problem jednak w tym, że w nocy panele słoneczne nie są w stanie generować żadnej energii, a i w ciągu dnia ich skuteczność zależy bezpośrednio od poziomu zachmurzenia i liczby godzin, jaką Słońce spędza ponad horyzontem. To samo zresztą dotyczy równie popularnych turbin wiatrowych. Gdy nie ma bowiem wiatru, nawet największa turbina wiatrowa na świecie nie jest w stanie wyprodukować żadnej energii. W obu przypadkach zdajemy się zatem na naturę, nad którą żadnej kontroli nie mamy.
Czytaj także: Panele fotowoltaiczne i szyby samochodów odśnieżą się same. Nową technologię testowano na Alasce
Zespół naukowców z Uniwersytetu Cordoby oraz Instytutu Maxa Plancka stworzył właśnie baterię słoneczną, która jest w stanie przechowywać w sobie energię pobraną bezpośrednio ze Słońca. Można zatem powiedzieć, że jednocześnie jest źródłem energii i jej magazynem. Do stworzenia tego nowatorskiego urządzenia wykorzystano powszechnie dostępny, całkowicie bezpieczny i co ważne łatwy w użyciu azotek węgla 2D.
Ciekawa jednak jest historia samego stworzenia baterii słonecznej, bowiem jak przyznają sami naukowcy, do odkrycia doszło… przypadkiem. Grupa naukowców z Instytutu Maxa Plancka pracująca pod kierownictwem prof. Bettiny Lotsch stworzyła materiał zdolny do pochłaniania światła i przechowywania go w formie energii do wykorzystania później. Dopiero wtedy naukowcy wpadli na pomysł, że taki materiał można wykorzystać do stworzenia baterii słonecznej.
Aby stworzyć akumulator, badacze najpierw stworzyli cienką warstwę materiału K-PHI, która miałaby stanowić stabilną strukturę akumulatora. Problem w tym, że K-PHI zazwyczaj dostępny jest w formie proszkowej lub roztworu. Aby stworzyć komórkę fotowoltaiczną, K-PHI wraz z kilkoma warstwami półprzezroczystych materiałów umieszczono między dwiema warstwami przezroczystego szkła. Taka konstrukcja sprawia, że fotoelektrony, czyli elektrony wyemitowane pod wpływem promieniowania słonecznego są utrzymywane wewnątrz całej struktury i można je wykorzystać przez dłuższy czas. Jak wskazują badacze, owe fotoelektrony w formie utrzymujących się rodników anionowych widoczne są dzięki zmianie koloru z żółtego na niebieski w warunkach wodnych. Jeżeli w ich otoczeniu nie ma związków, które mogą wiązać elektrony, takich jak chociażby gazowy tlen, ładunki te mogą być utrzymywane przez wiele dni i wykorzystywane, dopiero gdy przyjdzie na to potrzeba.
Zważając na to, że tak stworzona bateria jest półprzezroczysta, naukowcy podejrzewali, że będzie ona w stanie pochłaniać promieniowanie słoneczne z każdej strony. W ramach testów udało się faktycznie dowieść, że tak jest. To akurat bardzo dobra informacja, bowiem zapewnia baterii słonecznej dużą wszechstronność.
