Photo Battery atteint un voltage compétitif
Des chercheurs ont mis au point une photopile intégrée de manière monolithique à l'aide de matériaux organiques.
Les dispositifs intelligents et les capteurs en réseau peuvent améliorer l'efficacité énergétique des produits de consommation et des bâtiments en surveillant leur consommation en temps réel. Les appareils miniatures tels que ceux développés dans le cadre du concept de l'internet des objets nécessitent des sources d'énergie aussi compactes que possible pour fonctionner de manière autonome. Des batteries intégrées de manière monolithique, qui génèrent, convertissent et stockent simultanément de l'énergie dans un seul système, pourraient être utilisées à cette fin. Une équipe de scientifiques du pôle d'excellence Living, Adaptive, and Energy-Autonomous Materials Systems(livMatS)de l'université de Fribourg a mis au point une photopile intégrée de manière monolithique, composée d'une batterie à base de polymères organiques et d'une cellule solaire organique à jonction multiple. Cette batterie, présentée par Rodrigo Delgado Andrés et Uli Würfel, de l'université de Fribourg, et Robin Wessling et Birgit Esser, de l'université d'Ulm, est la première batterie photo à intégration monolithique composée de matériaux organiques à atteindre un potentiel de décharge de 3,6 volts. Il s'agit donc de l'un des premiers systèmes de ce type capable d'alimenter des appareils miniatures. L'équipe a publié ses résultats dans la revue Energy & Environmental Science.
Combinaison d'une cellule solaire à jonction multiple et d'une batterie à double ion
Les chercheurs ont mis au point une méthode évolutive pour la photobatterie qui leur permet de fabriquer des cellules solaires organiques à partir de cinq couches actives. "Le système atteint des tensions relativement élevées de 4,2 volts avec cette cellule solaire", explique Wessling. L'équipe a combiné cette cellule solaire à jonction multiple avec une batterie dite à double ion, capable d'être chargée à des courants élevés, contrairement aux cathodes des batteries au lithium conventionnelles. En contrôlant soigneusement l'intensité de l'éclairage et les taux de décharge, une photopile ainsi construite est capable de se charger rapidement en moins de 15 minutes avec des capacités de décharge allant jusqu'à 22 milliampères-heures par gramme (mAh g-1). En combinaison avec le potentiel de décharge moyen de 3,6 volts, les dispositifs peuvent fournir une densité énergétique de 69 milliwattheures par gramme (mWh g-1) et une densité de puissance de 95 milliwattheures par gramme (mW g-1). "Notre système jette ainsi les bases d'une recherche plus approfondie et de nouveaux développements dans le domaine des photopiles organiques", explique M. Wessling.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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