В Китае создали уникальную солнечную батарею для работы под водой

Китайские исследователи разработали уникальную перовскитную фотоэлектрическую систему, способную вырабатывать электроэнергию под водой. Согласно данным иксбт.ком, эта новая технология способна работать на глубине до десяти метров и предназначена для обеспечения бесперебойного питания различных автономных датчиков, камер и средств связи. Об этом сообщает Иксбт.ком.

Известно, что основной проблемой подводной солнечной энергетики является изменение спектра света по мере увеличения глубины. Вода активно поглощает лучи красного спектра, в результате чего эффективность традиционных кремниевых солнечных элементов резко падает. На глубине десяти метров красные лучи практически отсутствуют, и преобладают преимущественно синие и зеленые волны.

Инновационный материал и высокая эффективность

Чтобы решить эту проблему, ученые выбрали перовскитный материал с шириной запрещенной зоны 1,96 eV. Он лучше адаптируется к сине-зеленому спектру, который сохраняется под водой, и демонстрирует высокую эффективность даже в условиях низкой освещенности. Для повышения стабильности материала в его структуру были добавлены специальные вещества.

В ходе лабораторных испытаний мини-фотоэлемент площадью всего 0,0895 квадратных сантиметра показал коэффициент полезного действия (КПД) 34,71%. Эффективность модуля большей площади, составляющей 28,79 квадратных сантиметра, достигла 29,4%. Эти показатели открывают большие перспективы для подводных устройств.

Долговечность и полевые испытания

Для работы в агрессивной морской среде солнечные элементы были покрыты многослойной защитной оболочкой, состоящей из бутилкаучука, защитного стекла и прозрачной эпоксидной смолы. Даже после 1000 часов пребывания в искусственной морской воде устройство сохранило 99,58% своей первоначальной эффективности.

Расчетный срок службы системы также оказался высоким. При температуре 25 градусов Цельсия показатель Т80 составил 48 904 часа, что позволяет устройству непрерывно работать почти 5,6 года. В ходе реальных испытаний в Южно-Китайском море батареи успешно заряжали литий-ионные аккумуляторы на глубине 2, 6 и 10 метров, полностью подтвердив свою эффективность на практике.