用于全固态光充电卡特蓄电池的太阳能转换与存储的双功能MA 3 Bi 2 I 9
来源：
卡特蓄电池 发布时间：2026-06-19 11:20:44 点击： 次
引言
太阳能因其几乎取之不尽且可持续的特性，有望成为未来能源组合的关键组成部分[1]。光伏技术能够实现太阳能向电能的直接转换，代表了一种高效且可持续的太阳能利用方法[2,3]。然而，太阳能的间歇性使其无法作为可靠的单一能源；因此，必须将其与储能系统相结合，以确保连续的能源供应。
通常，光能转换单元（太阳能电池）与储能单元（可充电电池或电容器）的集成主要通过三种方式实现：四电极、三电极集成和两电极系统[[4], [5], [6]]。机械上通过导线连接两个或多个独立器件，或通过堆叠（四电极）。在四电极配置中，太阳能电池与电池之间的连接需要额外的电路，这给集成系统的封装带来了挑战，并导致能量损耗。此外，直接匹配太阳能电池与电池之间的最大功率具有挑战性[7]。虽然引入升压转换器可以确保单个太阳能电池的直接功率输出，但这进一步增加了封装工艺的复杂性[8]。为了解决这些问题，Um等人采用串联印刷技术，在晶体硅光伏（c-Si PV）模块的铝电极上直接制造了具有双极电池结构的固态锂离子电池（LIB）[9]。在这种结构（三电极集成）中，其中一个电极由太阳能电池和储能单元共享，分别作为阳极或阴极[[9], [10], [11]]。三电极系统的集成可能有助于解决传统四电极配置中固有的一些局限性。然而，电极的融合引...
与四电极和三电极配置相比，两电极系统似乎是最具吸引力的集成方法。这归因于其简单的制备工艺、紧凑的设计、高质量、多功能性以及大规模生产的潜力[12]。采用两电极配置时，阳极兼具光转换和能量存储双重功能。1976年，Hodes等人率先研制出首款两电极光充电电池，采用了含有硫化合物的电解质[13]。2014年，Wang等人开发了一种具有多层结构的光充电电容器，该结构包含TiO₂纳米线/NiO纳米片/电解质/Si纳米线/Pt纳米颗粒。该组件实现了约0.45 V的开路电压，并表现出~455 F g⁻¹的伪电容，同时在充放电操作中展现出稳健的循环稳定性[14]。Liu及其同事利用g-C₃N₄光催化剂开发了一种光辅助充电LiO₂电池，实现了1.9 V的超低充电电压——显著低于2.7 V的放电电压[15]。Kumar等人提出了一种基于TiS₂-TiO₂纳米片的新型光充电锂离子电池正极。这种创新方法通过光充电实现了250 mAh g⁻¹的比容量，并表现出令人称道的循环稳定性[16]。Liu等人提出了一种新型光辅助再充...
