一组科学家开发了一项关键创新，用于储存可再生能源：一种能够储存太阳能的有机分子。然后，这种能量可以按需以热量形式释放，无需电池或电网。
这种储存的能量在其化学键中是关键的，因为它可以保持稳定多年，甚至已经能够煮沸水。
这一进展发表在《科学》杂志上，由加州大学圣塔芭芭拉分校的化学家们完成（UCSB）。
创新的太阳能储存系统如何运作
这种分子被称为嘧啶酮，其设计灵感来自DNA。当吸收紫外光时，它会像弹簧一样扭曲，并被困在一个高能量配置中，能够稳定多年。
然后，通过添加催化剂，分子放松并释放出这种储存的能量作为热量。此外，这个过程是完全可逆的。
因为除了储存能量之外，在释放热量后，这种分子可以再次暴露在阳光下并重新充电。
“这个概念是可重复使用和可回收的”，博士生和研究的主要作者韩·阮解释道。
“这类似于光致变色太阳镜。在室内，它们是透明镜片，走到阳光下，它们会自动变暗。我们感兴趣的是这种可逆变化，只是我们想要储存能量，而不是改变颜色。”
它与太阳能电池板有何不同
这一创新与传统的光伏系统有几个不同之处：
- 不需要外部电池，也不依赖电网。
- 其能量密度超过每公斤1.6兆焦耳，几乎是标准锂电池的两倍。
- 材料可以几乎无限地充电和重复使用。
- 避免将光转化为电再转化为热量，这一过程会产生损失。
“使用太阳能电池板，你需要一个额外的电池系统来储存能量，”研究的共同作者本杰明·贝克指出。
“通过分子储存太阳能热能，材料本身储存来自太阳光的能量，”专家解释道。
团队将该系统描述为“可充电太阳能电池”，并已证明释放的热量足以煮沸水。
“煮沸水是一个需要大量能量的过程，”阮说。“我们能够在环境条件下做到这一点是一个巨大的成就。”
西班牙也处于前沿
这一创新并不是一个孤立的现象。在巴塞罗那的加泰罗尼亚理工大学（UPC），研究人员开发了第一个结合光伏电池和MOST系统的混合设备。
他们使用的分子仅由碳、氢、氧、氟和氮制成。不需要稀有或昂贵的材料，使其更易获得和可持续。
该系统具有双重功能：储存太阳能并作为光学滤波器和太阳能电池的冷却剂。
通过吸收高能光子，分子转变并储存这些能量以供后用，同时电池在更低的温度下工作并提高效率。
