MADRID, 3 oct. (EUROPA PRESS) -
Investigadors de la Universitat d'Ohio han inventat la primera bateria solar del món. En l'edició del 3 d'octubre de Nature Communications, anuncien que han tingut èxit en la combinació d'una bateria i una cèl·lula solar en un dispositiu híbrid.
La clau de la innovació és un panell de malla solar, que permet que l'aire entri a la bateria, i un procés especial per a la transferència d'electrons entre el panell solar i l'elèctrode de la bateria. A l'interior del dispositiu, la llum i l'oxigen permeten diferents processos de les reaccions químiques que carreguen la bateria.
"L'estat de la tècnica era usar un panell solar per capturar la llum, i després usar una bateria barata per emmagatzemar l'energia", ha dit Yiying Wu, professor de Química a Ohio State i autor de l'invent. "Hem integrat les dues funcions en un sol dispositiu. Cada vegada que es faci, es reduiran els costos", en un 25%.
La invenció també resol un problema de molts anys en l'eficiència de l'energia solar, mitjançant l'eliminació de la pèrdua d'electricitat que normalment es produeix quan els electrons han de viatjar entre una cèl·lula solar i una bateria externa. En general, només el 80% dels electrons que surten d'una cèl·lula solar passen la bateria.
Amb aquest nou disseny, la llum es converteix en electrons dins de la bateria, per la qual cosa gairebé el 100% dels electrons es guarden.
UNA BATERIA QUE RESPIRA
"Bàsicament, és una bateria de respiració", ha dit Wu. "Inspira l'aire quan es descàrrega, i exhala quan es carrega". Vet aquí com funciona la bateria solar: durant la càrrega, la llum copeja el panell solar de malla i crea electrons.
Dins de la bateria, els electrons estan involucrats en la descomposició química de peròxid de liti en ions de liti i oxigen. L'oxigen s'allibera a l'aire, i els ions de liti s'emmagatzemen en la bateria de liti com metall després de capturar els electrons.
Quan la bateria es descàrrega, consumeix químicament l'oxigen de l'aire per tornar a formar el peròxid de liti. Un additiu d'iodur a l'electròlit actua com un "servei de transport" que transporta electrons entre l'elèctrode de la bateria i el panell solar de malla. L'ús de l'additiu representa un enfocament diferent en la millora del rendiment i l'eficiència de la bateria.
La malla pertany a una classe de dispositius que es diuen cèl·lules solars sensibilitzades per colorant, ja que els investigadors van usar un colorant vermell per sintonitzar la longitud d'ona de la llum que captura.
