W skład zespołu badawczego stojącego za przytoczonym artykułem weszli przedstawiciele Loughborough University i Heriot-Watt University. Ich zainteresowanie tematem nie jest przypadkowe, ponieważ popularność opisywanej koncepcji rośnie. Mimo to solarne akumulatory przepływowe redoks nie są jak na razie stosowane na większą skalę i były głównie przedmiotem badań prowadzonych w warunkach laboratoryjnych.
Czytaj też: Te ogniwa mają przerwać dominację krzemu. Wszystko dzięki nowej strukturze
Zmiana tych trendów może nastąpić dzięki brytyjskim inżynierom, którzy opracowali system redoks osiągający sprawność na poziomie 9,54%. Do tej pory wśród największych ograniczeń rzeczonej technologii wymieniało się relatywnie niską sprawność działania a także niewielką pojemność magazynowania. Autorzy najnowszych doniesień chcieli to zmienić.
Jak? Z wykorzystaniem fotoelektrochemicznej baterii przepływowej redoks, której działanie opiera się na neutralnej pod względem pH parze redoks jodu i bromu. Już na obecnym etapie możemy mówić o największym tego typu układzie. W skład baterii wchodzi urządzenie fotowoltaiczne HJT, a całość została umieszczona w ramie wykonanej ze stali nierdzewnej o wymiarach 16 cm x 16 cm x 8 mm.
Solarny akumulator przepływowy redoks zaprojektowany przez naukowców z Wielkiej Brytanii osiągnął prawie 10-procentową sprawność i działał przez rekordowo długi czas
Podstawę działania takich modułów stanowi fotoelektroda oddelegowana do przekształcania światła słonecznego w energię elektryczną. Z jej udziałem zachodzi reakcja redoks, dzięki której energia chemiczna może być magazynowana. Ze względu na odwracalny charakter tę energię chemiczną można ponownie przekształcić w elektryczną. Jako że dostęp do zasobów jest możliwy nawet bez dostępu do światła słonecznego, to takie podejście stanowi intrygującą alternatywę.
Kiedy przyszła pora na testy, inżynierowie zaobserwowali wyrównane krzywe I-V ogniwa fotowoltaicznego i reżimu przepływowej baterii słonecznej redoks, które zminimalizowały nadpotencjał stężenia elektrolitów i miały przełożenie na stabilną pracę w określonym zakresie potencjału. Poza tym właściwości elektrochemiczne pary redoks jodu i bromu zapewniają odwracalność i stabilność, co potwierdzono eksperymentalnie.
Czytaj też: Ekspert od silników lotniczych: “smugi kondensacyjne nie zanieczyszczają, ale lepiej, gdyby nie powstawały”
W ostatecznym rozrachunku autorzy tych ustaleń zmierzyli sprawność przetwarzania energii słonecznej na chemiczną wynoszącą 9,54% i maksymalną wydajność energetyczną energii słonecznej osiągającą 3,11% w okresie 36 godzin. Taki wynik jest rekordowo długi wśród układów opartych na pojedynczych ogniwach. W przyszłości można byłoby łączyć ze sobą wiele modułów o powierzchni czynnej rzędu 200–400 centymetrów kwadratowych.