Investigadores de la han inventado la primera baterÃa solar del mundo. En la edición del 3 de octubre de Nature Communications, anuncian que han tenido éxito en la combinación de una baterÃa y una célula solar en un dispositivo hÃbrido.
La clave de la innovación es un panel de malla solar (en la imagen), que permite que el aire entre en la baterÃa, y un proceso especial para la transferencia de electrones entre el panel solar y el electrodo de la baterÃa. En el interior del dispositivo, la luz y el oxÃgeno permiten diferentes procesos de las reacciones quÃmicas que cargan la baterÃa.
Yiying Wu, profesor de QuÃmica en Ohio State y autor del invento asegura que el estado de la técnica era usar un panel solar para capturar la luz, y luego usar una baterÃa barata para almacenar la energÃa. Han integrado las dos funciones en un solo dispositivo. Cada vez que se haga, se reducirán los costes, en un 25 por ciento.
La invención también resuelve un problema de muchos años en la eficiencia de la energÃa solar, mediante la eliminación de la pérdida de electricidad que normalmente se produce cuando los electrones tienen que viajar entre una célula solar y una baterÃa externa. Por lo general, sólo el 80 por ciento de los electrones que salen de una célula solar alcanzan la baterÃa.
Con este nuevo diseño, la luz se convierte en electrones dentro de la baterÃa, por lo que casi el 100 por ciento de los electrones se guardan.
Wu asegura que básicamente, es una baterÃa de respiración. Inspira el aire cuando se descarga, y exhala cuando se carga. He aquà cómo funciona la baterÃa solar: durante la carga, la luz golpea el panel solar de malla y crea electrones.
Dentro de la baterÃa, los electrones están involucrados en la descomposición quÃmica de peróxido de litio en iones de litio y oxÃgeno. El oxÃgeno se libera en el aire, y los iones de litio se almacenan en la baterÃa de litio como metal después de capturar los electrones.
Cuando la baterÃa se descarga, consume quÃmicamente el oxÃgeno del aire para volver a formar el peróxido de litio. Un aditivo de yoduro en el electrolito actúa como un servicio de transporte que transporta electrones entre el electrodo de la baterÃa y el panel solar de malla. El uso del aditivo representa un enfoque distinto en la mejora del rendimiento y la eficiencia de la baterÃa.
La malla pertenece a una clase de dispositivos llamados células solares sensibilizadas por colorante, ya que los investigadores usaron un colorante rojo para sintonizar la longitud de onda de la luz que captura.