科学家们制造出了一种无需外部太阳能电池板就能在阳光下直接充电的电池。电池电极的巧妙设计促进了可光充电锌离子电池的应用，这种电池可以作为离网太阳能农场的廉价设备。
太阳能通常储存在可充电电池中以备以后使用。目前，这一过程需要单独的太阳能电池来收集能量，以及电池来存储能量。现在，由迈克尔·德·沃尔德来自英国剑桥大学的研究人员设计了一种电池阴极，可以取代太阳能电池，无需外部能量采集器即可为电池充电。
这个想法源于当我们看到钙钛矿时在许多太阳能电池中使用的，开始被用于电池。我们决定尝试将两者结合起来，但我们遇到的问题是稳定性。我们当时制造的电池效率很低，只能循环大约10次，然后就失去了大部分功能。”De Volder解释道。“我们不得不重新考虑是否可以使用更稳定的材料来实现类似的功能，这就是我们开始转向锌离子电池的原因。”
锌离子电池正在成为锂离子电池的一种有前景且具有成本效益的替代品。虽然锌离子电池的能量密度较低，但它们比锂基电池更稳定，可以使用含水电解质工作，而且价格便宜得多，这使得它们非常适合用于农村社区的离网应用。
De Volder说:“每个人都知道获得淡水、食物和信息的重要性，但实际上，对发展中国家来说，更好地获得能源和电力也非常重要。”他希望这些可照相充电电池可以帮助解决能源短缺问题，目前正在与国际合作者进行谈判，以在现实条件下在太阳能发电厂测试这些设备。
“这是一个非常令人兴奋的发展，它展示了在单个设备中同时收集和存储能量，”他说瑟瑞娜。柯尔他在英国谢菲尔德大学研究用于电池应用的功能性无机纳米材料。“这一优雅的设计巧妙地在阴极上结合了太阳能收集和电荷存储，利用了纳米结构的安排，促进了高效的载流子传输，从而产生了比之前报道的更高的光转换效率。”
光充电阴极是由V2O5P3HT(一种半导体聚合物)和还原的氧化石墨烯，形成了一种易于提取受激电子的能带排列。V2O5吸收可见光范围内的大部分光，激发电子并产生电子空穴对。然后，被激发的电子在其他材料之间移动，而P3HT阻碍了相应空穴的运动，并阻止了重组。然后这些空穴排斥锌离子，将它们从阴极中驱逐出来，并为系统充电。
“在没有外部太阳能电池的情况下直接给电池充电可以提高整体效率，降低系统成本，”评论道Yi-Chun陆他在香港中文大学研究可充电电池。“尤其令人印象深刻的是，他们展示了一个大袋电池格式的全功能光充电锌离子电池，这为其实际应用提供了潜力。”然而，未来在热管理和光电池设计方面的工作对于这些实际应用将非常重要。”
研究人员正在努力提高设备的效率，并研究如何将这些材料应用于实际的离网环境。
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