Batería de flujo redox alimentada por células solares de perovskita

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Un grupo internacional de científicos afirma haber creado una batería de flujo redox de alta eficiencia y bajo costo alimentada por células solares en tándem de perovskita-silicio que combina el almacenamiento y la producción de energía en una sola unidad.

El dispositivo fue desarrollado por investigadores de las universidades estatales de Wisconsin-Madison y Utah en los Estados Unidos, las universidades de Nueva Gales del Sur y Sídney en Australia, la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah en Arabia Saudí y la City University de Hong Kong.

Los investigadores describen su dispositivo como ideal para iluminar o recargar teléfonos móviles en zonas no conectadas a la red eléctrica.

El equipo de investigación sugiere que el dispositivo ayudaría a electrificar las áreas fuera de la red. Imagen: Wenjie Li

 

Los científicos dijeron que el sistema integrado de almacenamiento de flujo solar combina células solares foto-electroquímicas con tecnología de baterías de flujo redox orgánico acuoso y tiene una eficiencia de salida del 20,1%. La batería es una evolución de una batería de flujo solar anterior que el investigador Song Jin y sus colegas desarrollaron en 2018. Ese proyecto quedó en el camino debido a los costos de los materiales solares utilizados en ese momento, la baja eficiencia de salida de la energía solar del 14% y la corta vida útil del dispositivo.

El nuevo dispositivo, que ofrece una mayor vida útil y una mejor ratio de utilización de la conversión de la energía solar, tiene una adaptación óptima del voltaje, según sus desarrolladores. Utilizaron modelos teóricos para identificar los productos químicos en la batería de flujo que funcionaría al voltaje ideal, basándose en las características de las células solares de perovskita, que se fabricaron con una capa protectora adicional en la superficie de silicio. “Los productos químicos son compuestos orgánicos, no metales caros como en las baterías de flujo tradicionales, y se disuelven en una solución acuosa benigna de sal de mesa en lugar de ácidos fuertes”, dijo el grupo.

Los desarrolladores dijeron que se necesita más investigación para hacer que la batería de flujo solar sea una solución práctica para el mercado fuera de la red. “Aumentar el tamaño y la escala de los pequeños aparatos actuales en el laboratorio de investigación es un desafío”, dijeron.

El dispositivo se describe en el estudio “High-performance solar flow battery powered by a perovskite/silicon tandem solar cell, publicado en Nature Materials.