使用太阳能电池有效地为锂离子电池充电

消费者并不接受电动汽车和卡车，部分原因是由于缺少充电站以保持其移动。因为研究表明，如果化石燃料产生电力，那么即使是节约能源的人也不愿意在某些州开电，因此汽车并不比使用高效汽油的汽车更环保。

太阳能电池充电汽车似乎就是答案。但大多数电池无法满足直接为当今全电动和插电式混合动力电动汽车中使用的锂离子电池充电所需的电力需求。

然而，凯斯西储大学的研究人员已经连接四个钙钛矿太阳能电池串联，以提高电压和直接充电锂电池，效率为7.8% - 迄今为止报告的效率最高，研究人员认为。

这项研究发表于8月27日出版的“ 自然通讯”(Nature Communications)，它为清洁交通，家庭电源等提供了希望。

“我们在太阳能电池和电池之间找到了正确的匹配，”高分子科学与工程的Kent Hale Smith教授，研究负责人Liming Dai说。“其他人已经使用聚合物太阳能电池为锂电池充电，但效率不高。”

事实上，研究人员表示，他们的整体光电转换和存储性能优于所有其他报道的光电充电元件与锂离子电池，液流电池或超级电容器的耦合。

钙钛矿太阳能电池具有与钙钛矿矿物相同的晶体结构的活性材料，被认为是用于捕获太阳能的有前途的新设计。与硅基电池相比，它们将更广泛的太阳光转换为电能。

在短期内，它们与硅电池的能量转换相匹配，世界各地的研究人员正在寻求进一步的发展。

戴的实验室制造了多层太阳能电池，增加了它们的能量密度，性能和稳定性。测试表明，根据需要，三层转化为单一的钙钛矿膜。

通过将四个实验室大小的电池(每个大约0.1厘米的电池)串联连接，研究人员进一步提高了开路电压。太阳能 - 电能转换效率为12.65%。

为了给按钮大小的锂离子电池充电，他们使用了锂离子磷酸盐阴极和锂钛氧化物阳极。光电转换和存储效率为7.8%。通过持续近18小时的10次光电荷/恒电流(稳定电流)放电循环，该技术在所有循环中保持几乎相同的放电/充电曲线，显示出高循环稳定性和组件的兼容性。

“我们设想，在不太遥远的未来，这是，你可以在家里加油你的车，并最终因为钙钛矿型太阳能电池可制成柔性薄膜的系统，他们将是对汽车本身，”陈永华说，他和陈永华是该研究的第一作者。两者都是凯斯工程学院的大分子科学和工程研究员。

研究人员正在开发小型原型，并致力于进一步提高钙钛矿电池的稳定性并优化系统。