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2021年，新能源電池已經(jīng)成為各大廠商的必爭之地，不管是汽車行業(yè)還是光伏行業(yè)。而印度最新一項針對太陽能充電鋰電池的研究，有望顛覆傳統(tǒng)充電模式。
據(jù)報道，印度塔塔基礎(chǔ)研究院(TIFR)的科研人員，目前正在研發(fā)一種帶有光敏性材料(photosensitive materials)的緊湊型鋰電池，而這種電池可以直接利用太陽能充電，這與傳統(tǒng)上將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的最大區(qū)別在于光伏、儲能一體化，能有效降低能量的損耗。而這關(guān)于這一研究的論文也被刊登在了著名材料領(lǐng)域雜志《Nano-Micro Small》上。

研究人員表示，此前所研究的太陽能充電是將光伏電池和儲能電池分別作為獨立的實體。在轉(zhuǎn)化的過程中，太陽能首先通過光伏電池轉(zhuǎn)換為電能，而電能最終以化學(xué)能的形式儲存在電池當(dāng)中。

但是這個過程存在一個問題，即能量在組件之間轉(zhuǎn)換的過程當(dāng)中，會導(dǎo)致能量損耗，為了解決這個問題，由TIFR科研人員Amar Kumar領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊開始探索在電池內(nèi)部使用光敏元件。
與此同時，該團(tuán)隊還將著手解決太陽能電池中一些最常見的缺陷，例如隨著時間的推移，電池轉(zhuǎn)換太陽能的能力下降。另外，電池所采用的有機(jī)電解質(zhì)，可能會腐蝕電池內(nèi)部的光敏性材料，并形成阻礙電池長期持續(xù)性能的副產(chǎn)物。

目前，Amar Kumar團(tuán)隊所探索的光敏性材料，可以與鋰結(jié)合，并建立一個能防漏且能在環(huán)境條件下高效運行的太陽能電池。

另外，擁有兩個電極的太陽能電池通常在其中一個電極中包含一種光敏染料，并與一種穩(wěn)定的成分混合，有助于推動電子在電池中的流動。

但是，作為兩種材料的物理混合物的電極，電極表面積的最佳利用有限制。為了避免這種情況，科研人員創(chuàng)造了一個由光敏二硫化鉬MoS2和氧化鉬MoOx組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，作為一個單一的電極發(fā)揮作用。

作為一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)，MoS2和MoOx通過化學(xué)氣相沉積技術(shù)融合在一起，該電極允許有更多的表面積來吸收太陽能。因此，當(dāng)光線照射到電極上時，光敏的MoS2產(chǎn)生電子，同時產(chǎn)生一種稱為空穴的空位。MoOx將電子和空穴分開，并將電子轉(zhuǎn)移到電池電路中。

通過研究發(fā)現(xiàn)，這種從零開始組裝的太陽能電池，在暴露于模擬太陽光下時運行良好。

根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，Amar Kumar團(tuán)隊開始致力于挖掘MoS2和MoOx與鋰陽極協(xié)同工作從而產(chǎn)生電流的機(jī)制。

不過，該團(tuán)隊也在一份媒體聲明中說：“目前，雖然這種太陽能電池實現(xiàn)了光敏材料與光的更高互動，但它還沒有實現(xiàn)產(chǎn)生最佳水平的電流，以充分給鋰離子電池充電。”

原標(biāo)題：有望顛覆傳統(tǒng)！印度正研發(fā)光伏、儲能一體化太陽能鋰電池