Batterie fotovoltaiche, come integrare generazione e accumulo in un dispositivo

Un nuovo studio analizza le potenzialità delle batterie metalliche ricaricabili fotopotenziate di nuova concezione, analizzandone sfide chiave e possibili strategie di sviluppo.

Batterie fotovoltaiche
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Batterie fotovoltaiche, a che punto siamo?

(Rinnovabili.it) – Batterie fotovoltaiche in grado di unire la produzione elettrica e l’accumulo elettrochimico in un solo dispositivo. È questo uno dei nuovi obiettivi di ricerca nel mondo delle ricaricabili. In passato i tentativi di semplificazione della conversione e dello stoccaggio energetico avevano dato origine a complicati dispositivi, il cui costo ed efficienza lasciavano a desiderare. Tuttavia i progressi compiuti negli ultimi anni nel campo delle batterie hanno aperto nuove possibilità, come spiegano oggi gli autori di un studio internazionale. Il lavoro ha visto la collaborazione di ricercatori di università cinesi, australiane e giapponesi. Insieme gli esperti hanno studiato i passi avanti compiuti dalle batterie metalliche ricaricabili fotopotenziate, sistemi che integrano celle fotovoltaiche direttamente nei dispositivi di accumulo ad alta densità.

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“La quantità di energia solare ricevuta sulla superficie terrestre soddisferebbe completamente la domanda elettrica annuale a livello globale”, ha affermato Hairong Xue, professore presso l’Istituto nazionale per la Scienza dei materiali a Tsukuba, in Giappone. “Tuttavia, come l’energia eolica , l’energia solare è intermittente. Per bilanciare domanda e offerta, deve essere immagazzinata in dispositivi di accumulo. Pertanto, è imperativo incorporare le celle solari in adeguate tecnologie di energy storage”. 

Il documento riassume i progressi nell’utilizzo di sei diversi tipi di batterie fotovoltaiche, ossia unità metalliche potenziate con l’inserimento di un fotocatodo: agli ioni di litio, agli ioni di zinco, al litio-zolfo, allo iodio-litio, allo iodio-zinco, all’ossigeno-litio, all’ossigeno-zinco e alla CO2-litio. Gli autori descrivono in dettaglio i vantaggi e gli svantaggi di ogni tipo di dispositivo e come possa essere applicato alla conversione dell’energia solare in elettricità. Ad esempio, scrivono i ricercatori, le batterie ricaricabili agli ioni di litio – oggi la tecnologia d’accumulo più diffusa – seppur la più efficiente sarebbe molto difficile da scalare per un impiego integrato con le celle solari. Il lavoro è stato pubblicato su Nano Research Energy (testo in inglese).

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