Солнечный элемент в сочетании с суперконденсатором обеспечивает питание 24 часа в сутки 7 дней в неделю

В Институте науки и технологии Тэгу Кёнбук (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology) в Южной Корее был разработан специальный конденсатор, который встраивается непосредственно в электронику солнечных батарей. Таким образом, исследователям удалось использовать электричество от фотоэлектрической системы вдали от местной электросети. Это означает, что энергию, собранную от солнца, нужно использовать только тогда, когда она действительно необходима. Кроме того, специально разработанный конденсатор обладает настолько высокой плотностью мощности, что его можно использовать даже для быстрой зарядки больших батарей.

Чтобы сделать это возможным, была создана специальная никелевая пена, дополненная марганцем, кобальтом, медью, железом и цинком. В результате значительно повышается проводимость и стабильность электродов, а плотность энергии составляет более 35 ватт-часов на килограмм. Для аккумулятора это было бы плохим значением. Для конденсатора это значение примерно в три раза выше, чем в предыдущих экспериментах.

Гораздо более важным аспектом суперконденсатора является плотность мощности, которая исключительно высока - 2,5 киловатта, а в другом варианте даже 12,3 киловатта на килограмм.

Срок службы наравне с солнечными батареями

К этому следует добавить долговечность, превышающую 5 000 циклов зарядки, поскольку, как показало исследование, оставшаяся емкость после этого сохраняется на уровне 87,1%. Соответственно, такие ультраконденсаторы или суперконденсаторы служат гораздо дольше, если их меньше подвергать нагрузкам.

В зависимости от условий, в ходе испытаний было достигнуто даже 100 000 циклов. Таким образом, конденсатор должен без проблем поддерживать работу фотоэлектрической системы, которая может использоваться в течение 20 или 25 лет. Из-за типичной потери напряжения и общей деградации со временем, КПД составляет всего чуть более 5%, что значительно меньше, чем у простой солнечной батареи.

И все же существуют различные возможные применения. Например, возможно автономное использование, если электричество необходимо в периоды недостатка или отсутствия солнечного света. Также возможно использование собранной энергии в периоды высокого спроса на электричество. И, наконец, чрезвычайно высокая мощность позволит заряжать большие батареи непосредственно от солнечной энергии.