Южнокорейские учёные из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST) представили устройство, объединяющее в одном корпусе солнечную панель и суперконденсатор. По сравнению с обычными солнечными панелями гибрид способен отдавать потребителю заметно бóльшую мощность, а встроенный суперконденсатор позволяет накапливать энергию прямо на месте, не полагаясь на отдельные внешние накопители.
Как удалось повысить характеристики
Исследовательская группа существенно улучшила показатели суперконденсаторов за счёт электродных материалов на основе переходных металлов — марганца, кобальта, меди, железа, цинка и других. На этой основе разработана технология накопления энергии, которая сочетает суперконденсатор непосредственно с солнечным элементом. Итог — заметный рост плотности энергии, плотности мощности и стабильности при циклах заряда-разряда.
Цифры эксперимента
Достигнутая в исследовании плотность энергии составила 35,5 Вт·ч/кг — заметно выше показателей предыдущих разработок, которые укладывались в диапазон 5–20 Вт·ч/кг. Плотность мощности достигла 2555,6 Вт/кг против максимум 1000 Вт/кг у более ранних аналогов. Это означает, что устройство способно быстро высвобождать большую мощность, обеспечивая мгновенную подачу энергии даже для энергоёмких потребителей. При этом при многократных циклах зарядки и разрядки зафиксированы лишь незначительные потери ёмкости, что говорит о пригодности разработки к длительной эксплуатации.
Эффективность встроенной системы накопления энергии составила 63%, а общий КПД устройства — 5,17% при освещении 10 мВт/см² (это примерно в десять раз слабее, чем средняя интенсивность солнечного света в безоблачный день).
Перспективы
Авторы исследования видят в полученных результатах серьёзный потенциал для будущих коммерческих применений, но признают: прежде чем технология дойдёт до рынка, характеристики устройства предстоит ещё улучшить.
Источник: 3DNews.