太陽能液流電池的充電過程是利用電解質(zhì)將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。科學(xué)家們建造了一個(gè)使用環(huán)保、相容性好的電解質(zhì)，只需要較低的外加電壓就可以對電池進(jìn)行充電的太陽能液流電池。

三電極結(jié)構(gòu)“太陽能液流電池”示意圖：鋰陽極電極，對置電極(countErelectrode,CE)和光電極(Photo-electrode,PE)。電池中有電流通過的液體稱為電解質(zhì)。陰極附近的電解質(zhì)為“陰極電解液”。CE與PE電極與“陰極電解液”相接觸。

“太陽能電池的流動(dòng)”結(jié)合了氧化還原液流電池和染料敏化太陽能電池的特點(diǎn)，并且使用相容性好的水溶液為電解質(zhì)，使它發(fā)電過程更有效、更環(huán)保。充電過程吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)起來。當(dāng)給電池充電時(shí)，所需要的能量比傳統(tǒng)的鋰-碘電池低，因?yàn)槿玖戏肿颖┞对陉柟庀聲?huì)釋放電子給電池充電。

太陽能液流電池較傳統(tǒng)的鋰碘電池，更具成本效益，環(huán)境友好，并且節(jié)能達(dá)20%。它獨(dú)立的發(fā)電和存儲(chǔ)運(yùn)行機(jī)制使可再生的太陽能更加實(shí)用。

去年，美國俄亥俄州立大學(xué)的研究人員展示了鋰氧(Li-O2)電池的光輔助充電;然而，他們所使用的有機(jī)溶劑(碳基)限制了其與水基氧化還原液流電池的兼容性。現(xiàn)在，這些研究人員建立了一個(gè)使用環(huán)保、相容性好的電解質(zhì)，只需要較低的外加電壓就可以對電池進(jìn)行充電的太陽能液流電池。太陽能液流電池的充電過程是利用電解質(zhì)將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

水基電解質(zhì)與電池的反電極和太陽能染料敏化電池的光電極相接觸。電池充電時(shí)，暴露陽光下。太陽光激發(fā)染料分子產(chǎn)生電子，并通過電解質(zhì)傳遞至光電極，減少電池充電所需要的能量。

其充電電壓由傳統(tǒng)鋰碘電池的3.6V降至2.9V，可以節(jié)省高達(dá)20%的能量。

太陽能液流電池使用水做溶劑比有機(jī)溶劑性能更好、更經(jīng)濟(jì)有效以及更加生態(tài)環(huán)保。水溶液太陽能液流電池可以解決可再生能源的間歇性不足和更廣泛的使用。