Integrated Photoelectrochemical Solar Energy Conversion and Organic Redox Flow Battery Devices

Building on regenerative photoelectrochemical solar cells and emerging electrochemical redox flow batteries (RFBs), more efficient, scalable, compact, and cost‐effective hybrid energy conversion and storage devices could be realized. An integrated photoelectrochemical solar energy conversion and ele...

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Veröffentlicht in:Angewandte Chemie 2016-10, Vol.128 (42), p.13298-13302
Hauptverfasser: Li, Wenjie, Fu, Hui-Chun, Li, Linsen, Cabán-Acevedo, Miguel, He, Jr-Hau, Jin, Song
Format: Artikel
Sprache:eng
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Beschreibung
Zusammenfassung:Building on regenerative photoelectrochemical solar cells and emerging electrochemical redox flow batteries (RFBs), more efficient, scalable, compact, and cost‐effective hybrid energy conversion and storage devices could be realized. An integrated photoelectrochemical solar energy conversion and electrochemical storage device is developed by integrating regenerative silicon solar cells and 9,10‐anthraquinone‐2,7‐disulfonic acid (AQDS)/1,2‐benzoquinone‐3,5‐disulfonic acid (BQDS) RFBs. The device can be directly charged by solar light without external bias, and discharged like normal RFBs with an energy storage density of 1.15 Wh L−1 and a solar‐to‐output electricity efficiency (SOEE) of 1.7 % over many cycles. The concept exploits a previously undeveloped design connecting two major energy technologies and promises a general approach for storing solar energy electrochemically with high theoretical storage capacity and efficiency. Fließend gespeichert: Ein integrierter Energiespeicher nutzt Siliciumsolarzellen und organische Redoxflussbatterien. Der Prototyp enthält eine p+nn+‐Si/TiO2/Pt‐Photokathode und eine n+np+‐Si/TiO2/Pt‐Photoanode. Durch seine Leistungsfähigkeit könnte er einen allgemeinen, effizienten und kostengünstigen Weg für die elektrochemische Zwischenspeicherung von Sonnenenergie öffnen.
ISSN:0044-8249
1521-3757
DOI:10.1002/ange.201606986