Un team di scienziati internazionali raggiunge il nuovo record d’efficienza per i dispositivi che integrano fotovoltaico e batterie
La nuova era della batteria di flusso solare
(Rinnovabili.it) – L’accoppiata fotovoltaico-batterie è uno dei trend emergenti nel settore delle rinnovabili: l’accumulo permette di superare lo scoglio della non programmabilità dell’energia solare e di massimizzare l’autoconsumo. Oggi si tratta collegare assieme due impianti differenti, ma c’è già chi sta lavorando per creare un’unica soluzione. Un gruppo di scienziati provenienti da Stati Uniti e Arabia Saudita ha realizzato una batteria di flusso solare che sfrutta le capacità delle celle fotovoltaiche di terza generazione e delle flow battery in un unico dispositivo. “Rispetto a dispositivi separati di conversione dell’energia solare e di energia elettrochimica, combinare le funzioni in un singolo sistema integrato potrebbe costituire un approccio più efficiente, scalabile, compatto ed economico per sfruttare il sole”, afferma Song Jin, professore di chimica all’Università del Wisconsin-Madison e coautore della ricerca.
Jin, assieme ai colleghi della l’Università della Scienza e della Tecnologia King Abdullah (KAUST), ha collegato una cella tandem con semiconduttori del III-V gruppo a una flow battery a base di 4-idrossi-TEMPO come anolita e Paraquat come catolita. Come spiega l’articolo pubblicato il 27 settembre sulla rivista Chem, la batteria di flusso solare ha tre diverse modalità. Se si ha bisogno di energia nell’immediato, può agire semplicemente come una cella fotovoltaica convertendo la luce in elettricità subito disponibile. Altrimenti, il dispositivo può assorbire l’energia solare di giorno e immagazzinarla come energia chimica, rilasciando l’elettricità su richiesta. O ancora, il sistema può essere caricato con energia elettrica, se necessario, proprio come una normale batteria.
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A livello tecnologico non si tratta di una novità, ma la batteria di flusso solare di Jin e colleghi mostra le prestazioni più alte mai raggiunte nel campo dell’integrazione fotovoltaico-batterie: un 14,1 per cento di efficienza “solar-to-output”.
La squadra ha in programma di migliorare ulteriormente il suo design, per evitare gli attuali sprechi di voltaggio. “Riteniamo di poter raggiungere un’efficienza del 25 per cento utilizzando nuovi materiali solari e nuova elettrochimica”, afferma Jin. “In questo intervallo di efficienza, senza utilizzare costose celle solari, dovrebbe essere abbastanza competitivo con altre tecnologie di energia rinnovabile, quindi ritengo che la commercializzazione sia già possibile”.
