Quyosh qayta zaryadlanuvchi batareya: afzalliklari, muammolarivaimkoniyatlari

5. Texnikmuammolarvaimkoniyatlar

5.1 Energiyazichligi

An'anaviylityum-ion batareyalarko'pinchaenergiyazichliginioshirishuchunrulonliqadoqlashusulidanfoydalanadi, biroq "quyoshbatareyasi-energiyanitejashbatareyasi" integratsiyalashgantizimuchunqulayemas. Lityum-ion batareyasimahsulotiquyoshenergiyasiniolganhududgata'sirqilganiuchun. Quyoshkameralariningsonivakuchimavjud PV sirtmaydonini, mumkinbo'lganassimilyatsiyaqilinadiganhujayralarsoninivaquvvatnimoslashtirishtalablarinibartarafetishuchunenergiyasaqlashbo'limigamoskelishikerak. Elektrodlarsifatidayuqorianiqlikquvvatlimateriallardanfoydalanishtizimningumumiyenergiyazichliginioshirishimumkin. Masalan, silikon-NMC batareyalari 400 kVt / kg energiyazichligigaegavasilikonkomplekstizimdalityum ion sifatidaishlatilishimumkinbo'lsa, fotovoltaik material hisoblanadi. Elektrotlarfotovoltaikelektrodsifatida ham ishlatilishimumkin, bu ideal dizaynibo'ladi. Silikonquyoshxujayralariyuqoridarajadakristalliktalabqiladivalityumningkiritilishisilikonningkristallikdarajasinipasaytiradi, buesa optimal muvozanatnuqtasinitopishnitalabqiladi. Lityummetallbatareyalarnio'rganishtizimningumumiyenergiyazichliginioshirishimkonini ham beradi. Bundantashqari, adabiyotdafotovurvatsiyaningmateriallariperovskitninglityumionlariniinterkalatsiyalashqobiliyatigaegaekanliginiko'rsatdivaperovskitdagi doping lityumionlariuningfotovoltaikishigaijobiyta'sirko'rsatdi, buesaperovskitlarningfotovoltaikkameralargaaylanadi. Tizimliyuqoriquvvatliikkitomonlamafunktsional material. Yuqorivolumetrikenergiyatalabqiladiganilovalaruchunko'proqmoskeladi.

5.2 Umumiysamaradorlik

6-rasm. So'nggiyillardaintegratsiyalanganquyoshbatareyasi-energiyasaqlashkameralarisamaradorligi

Ideallashtirilganintegrallashgantizimningumumiysamaradorligiquyoshenergiyasiniqaytaishlashsamaradorligivaenergiyasaqlashtiziminingsamarasidir. Integratsiyalashgantizimningmaksimalsamaradorligiquyoshenergiyasikonversionsamaradorligibilancheklangan. Haqiqatda, dizayndagi integral tizimningsamaradorligiturlixilyo'qotishlarnihisobgaolishikerak. Silikonquyoshbatareyalarivaperovskitbatareyalarifotoelektrikkonvertatsiyaniyanadasamaraliroqta'minlashivaintegratsiyalangantizimlardaumumiysamaradorliknioshirishlarimumkin. Quyoshxujayralariningyuqorisamaradorlikbilanta'minlanishinihisoblashningyanabiromili - quyoshpilleriningmaksimalquvvatnita'minlashgaimkonberuvchimaksimalquvvatnikuzatish (MPPT). Energiyasaqlashbatareyalariuchun, Coulomb samaradorliginioshirishuchunengmospozitivvasalbiyelektrodlarnitanlashkerak.

5.3. Stabillik

Stabillikelektrodmateriallarinidiqqatbilantanlashnitalabqiluvchinurbarqarorligini, elektrokimyoviybarqarorliknivaekologikbarqarorliknihisobgaolishkerak. Odamlarperovskitquyoshplateletlariningbarqarorliginio'rganishjarayonidaquvonchlitaraqqiyotgaerishganbo'lishsa-da, ulartadqiqotningdastlabkibosqichida. Integratsiyalashgantizimningfotovoltaikqismisifatidaperovskittanlansa, perovskitlarbo'yichako'proqtadqiqotlaro'tkazishkerak. Olibtashlang. Suyuqelektrolitlardanfoydalanishtizimningbarqarorliginita'minlashgaimkonbermaydi, umumiytizimxavfsizliginivabarqarorliginioshirishuchunqattiqelektrolitlardanfoydalanishnitanlashingizmumkin. Quyoshxujayrasiningqismiissiqqaaylanishinihisobgaolganda, energiyasaqlashxujayrasiningelektrodmaterialiningyuqoriharoratliishlashibirvaqtdako'ribchiqilishikerak.

6. Kelajakningyo'nalishlarivaistiqbollari





Integral "quyoshbatareyasi - energiyanisaqlashbatareyasi" tizimitadqiqotvarivojlanishningdastlabkibosqichida. Adabiyotlarhozirgikungaqadarinnovatsionmateriallarniishlabchiqishvayangiasbob-uskunalarniishlabchiqarishgaqaratilgan. Kelajakdagitadqiqotlarushbuyo'nalishdadavometishikerak. Yangidizayniyuqorimahsuldorlik, yuqorimahsuldorlikvabarqarormateriallarbilanbirlashtirilishikerak. Integral tizimnioptimallashtirishquyidagiikkistrategiyadanfoydalanishimumkin: energiyaniayirboshlashvaikkilamchifunktsiyalarnisaqlash, kattaquvvatlisaqlashmateriallariniqo'llash, maksimalquvvatnikuzatish, integratsiyalashganlityum-ion kondansatkichlariniishlatish, elektrolitlar, elektrokimyoviyelektrodlarvaelektrolitlarningo'zaromoslashishivaboshqalar. Telefongao'rnatilgantizimlartizimiishlashiniyaxshiroqtaxminqilishvaintegratsiyalangantizimlaruchunyanadayaxshidizaynechimlarinita'minlashuchunsimulyatsiyayokimodellashusullaridanfoydalanishimumkin. Bundantashqari, kelajakdagisa'y-harakatlar "quyoshbatareyasi-akkumulyatorbatareyasi" tizimlariniintegratsiyaqilishnisensorlitarmoqlar, eskirishqurilmalarivaelektronqurilmalarsingariamaliydasturlarbilanbirlashtirishikerak. "Quyoshbatareyaquvvatinisaqlashbatareyasi" inobatgaolingantizimininghozirgitijoratlashuvihali ham davometayotganigaqaramasdan, uningrivojlanishifotovoltaikvaakkumulyatorsohasidagihozirgitezrivojlanishdankattafoydakeltiradi. Uningkelajakdagirivojlanishikamquvvatli, ixchamilovalar, keyinchalikkengko'lamlienergiyadasturlarigayo'naltiriladi.