Investigadores de la Universidad de Friburgo han desarrollado una fotobatería integrada monolíticamente con materiales orgánicos, capaz de alimentar dispositivos en miniatura. La batería fotovoltaica alcanza un alto potencial de descarga sin precedentes de 3,6 voltios.
La batería, presentada por Rodrigo Delgado Andrés y el Dr. Uli Würfel, de la Universidad de Friburgo, y por Robin Wessling y la Prof. Dra. Birgit Esser, de la Universidad de Ulm, es la primera batería fotográfica integrada monolíticamente hecha de materiales orgánicos para alcanzar este nivel de energía que lo hace potencialmente utilizable en la práctica para alimentar varios dispositivos.
El equipo publicó información sobre esta tecnología en la revista Energy & Environmental Science.
La principal innovación es que la construcción consigue combinar generación fotovoltaica eficiente y almacenamiento de energía en un único componente compacto. No es necesario ningún contacto adicional. Ya todo está listo, y esto significa que potencialmente la batería se puede instalar en todos los accesorios que necesita para alimentarse. La batería además se carga rápidamente, superando muchas limitaciones de los miniacumuladores actuales.
Para ello se podrían utilizar baterías monolíticamente integradas que generen, conviertan y almacenen energía en un único sistema, sin necesidad de cables ni conexiones. Un componente diminuto proporciona la energía necesaria para un componente aislado y funcionalmente inteligente.
El tamaño mínimo de la batería la hace utilizable para aplicaciones pequeñas y avanzadas, completamente desconectada de la red. Los dispositivos y sensores inteligentes conectados en red pueden mejorar la eficiencia energética de los productos de consumo y los edificios al monitorear su consumo en tiempo real.
Combinación de una célula solar multiunión y una batería de iones duales
Los investigadores han desarrollado un método de fotobatería escalable que permite la producción de células solares orgánicas con cinco capas activas.
Wessling explica: "Con esta célula solar el sistema alcanza tensiones relativamente altas de 4,2 voltios".
El equipo combinó esta célula solar multiunión con una batería de iones dual, que es capaz de cargarse con corrientes elevadas, a diferencia de los cátodos de las baterías de litio convencionales. Con un control cuidadoso de la intensidad de la iluminación y las tasas de descarga, una fotobatería construida de esta manera es capaz de cargarse rápidamente en menos de 15 minutos con capacidades de descarga de hasta 22 miliamperios-hora por gramo (mAh g-1).
Combinados con un potencial de descarga promedio de 3,6 voltios, los dispositivos pueden ofrecer una densidad de energía de 69 milivatios hora por gramo (mWh g-1) y una densidad de potencia de 95 milivatios por gramo (mW g-1).
"Por lo tanto, nuestro sistema sienta las bases para investigaciones más profundas y futuros desarrollos en el campo de las fotobaterías orgánicas", afirmó Wessling.
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El artículo Creada una diminuta batería fotovoltaica que se recarga con el sol procede de Escenarios Económicos .
Esta es una traducción automática de una publicación publicada en Scenari economici en la URL https://scenarieconomici.it/realizzata-una-minuscola-batteria-fotovoltaica-che-si-ricarica-con-il-sole/ el Thu, 14 Dec 2023 09:00:53 +0000.