Bateritë dytësore, të tilla si bateritë e joneve të litiumit, duhet të rikarikohen pasi të jetë përdorur energjia e ruajtur.Në një përpjekje për të ulur varësinë tonë nga lëndët djegëse fosile, shkencëtarët kanë eksploruar mënyra të qëndrueshme për të rimbushur bateritë dytësore.Kohët e fundit, Amar Kumar (student i diplomuar në laboratorin e TN Narayanan në TIFR Hyderabad) dhe kolegët e tij kanë mbledhur një bateri kompakte litium-jon me materiale fotosensitive që mund të rimbushen drejtpërdrejt me energjinë diellore.
Përpjekjet fillestare për të kanalizuar energjinë diellore në rimbushjen e baterive përdorën përdorimin e qelizave fotovoltaike dhe baterive si njësi të veçanta.Energjia diellore konvertohet nga qelizat fotovoltaike në energji elektrike, e cila rrjedhimisht ruhet si energji kimike në bateri.Energjia e ruajtur në këto bateri më pas përdoret për të fuqizuar pajisjet elektronike.Ky transmetim i energjisë nga një komponent në tjetrin, për shembull, nga qeliza fotovoltaike në bateri, çon në njëfarë humbjeje të energjisë.Për të parandaluar humbjen e energjisë, pati një zhvendosje drejt eksplorimit të përdorimit të komponentëve fotosensitive brenda vetë baterisë.Ka pasur përparim të konsiderueshëm në integrimin e komponentëve fotosensitive brenda një baterie që rezulton në formimin e baterive diellore më kompakte.
Edhe pse të përmirësuara në dizajn, bateritë ekzistuese diellore kanë ende disa të meta.Disa nga këto disavantazhe që lidhen me lloje të ndryshme të baterive diellore përfshijnë: aftësinë e zvogëluar për të shfrytëzuar energjinë e mjaftueshme diellore, përdorimin e elektrolitit organik që mund të gërryejë komponentin organik fotosensiv brenda një baterie dhe formimi i produkteve anësore që pengojnë performancën e qëndrueshme të një baterie në afatgjate.
Në këtë studim, Amar Kumar vendosi të eksplorojë materiale të reja fotosensitive të cilat gjithashtu mund të përfshijnë litium dhe të ndërtojë një bateri diellore që do të ishte e rezistueshme nga rrjedhjet dhe do të funksiononte në mënyrë efikase në kushtet e ambientit.Bateritë diellore të cilat kanë dy elektroda zakonisht përfshijnë një ngjyrë fotosensitive në njërën prej elektrodave të përzier fizikisht me një komponent stabilizues që ndihmon në drejtimin e rrjedhës së elektroneve përmes baterisë.Një elektrodë e cila është një përzierje fizike e dy materialeve ka kufizime në përdorimin optimal të sipërfaqes së elektrodës.Për të shmangur këtë, studiuesit nga grupi i TN Narayanan krijuan një heterostrukturë të MoS2 fotosensitive (disulfidi i molibdenit) dhe MoOx (oksidi i molibdenit) për të funksionuar si një elektrodë e vetme.Duke qenë një heterostrukturë ku MoS2 dhe MoOx janë shkrirë së bashku nga një teknikë e depozitimit kimik të avullit, kjo elektrodë lejon më shumë sipërfaqe për të thithur energjinë diellore.Kur rrezet e dritës godasin elektrodën, MoS2 fotosensitive gjeneron elektrone dhe njëkohësisht krijon boshllëqe të quajtura vrima.MoOx i mban elektronet dhe vrimat larg, dhe i transferon elektronet në qarkun e baterisë.
Kjo bateri diellore, e cila u montua plotësisht nga e para, u zbulua se funksiononte mirë kur ekspozohej ndaj dritës së simuluar diellore.Përbërja e elektrodës heterostrukturore të përdorur në këtë bateri është studiuar gjerësisht edhe me mikroskop elektronik transmetues.Autorët e studimit aktualisht po punojnë drejt zbulimit të mekanizmit me të cilin MoS2 dhe MoOx punojnë së bashku me anodën e litiumit duke rezultuar në gjenerimin e rrymës.Ndërsa kjo bateri diellore arrin një ndërveprim më të lartë të materialit fotosensiv me dritën, ende nuk është arritur gjenerimi i niveleve optimale të rrymës për të rimbushur plotësisht një bateri me jon litium.Me këtë qëllim në mendje, laboratori i TN Narayanan po eksploron se si elektroda të tilla heterostrukturore mund të hapin rrugën për adresimin e sfidave të baterive diellore të ditëve të sotme.
Koha e postimit: Maj-11-2022