Çin'de su altında çalışan benzersiz bir güneş pili geliştirildi

Çinli araştırmacılar, su altında elektrik enerjisi üretebilen benzersiz bir perovskit fotoelektrik sistemi geliştirdiler. ixbt.com'a göre, bu yeni teknoloji on metreye kadar derinlikte çalışma kapasitesine sahip olup, çeşitli otonom sensörleri, kameraları ve iletişim cihazlarını kesintisiz enerji ile beslemek için tasarlandı. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Bilindiği üzere, su altı güneş enerjisinin temel sorunu, derinlik arttıkça ışık spektrumunun değişmesidir. Su, kırmızı renkli ışınları aktif olarak emer ve sonuç olarak geleneksel silikon güneş pillerinin verimliliği keskin bir şekilde düşer. On metre derinlikte ise kırmızı ışınlar neredeyse hiç kalmaz, ağırlıklı olarak mavi ve yeşil dalgalar baskın hale gelir.

Yenilikçi malzeme ve yüksek verimlilik

Bu sorunu çözmek amacıyla bilim insanları, yasaklı bölge genişliği 1,96 eV olan bir perovskit malzemesi seçtiler. Bu malzeme, su altında kalan mavi-yeşil spektruma daha iyi uyum sağlar ve düşük ışık koşullarında bile yüksek verimlilik gösterir. Malzemenin dayanıklılığını artırmak için yapısına özel maddeler eklendi.

Laboratuvar testleri sırasında, alanı sadece 0,0895 santimetrekare olan mini bir fotoelektrik hücre, yüzde 34,71'lik bir verimlilik oranı (FIK) kaydetti. Daha büyük olan 28,79 santimetrekarelik modülün verimliliği ise yüzde 29,4 olarak gerçekleşti. Bu değerler, su altı cihazları için büyük bir potansiyel sunuyor.

Dayanıklılık ve saha testleri

Agresif deniz ortamında çalışabilmesi için güneş pilleri, bütil kauçuk, koruyucu cam ve şeffaf epoksi reçinesi gibi çok katmanlı bir koruyucu kabuk ile kaplandı. Yapay deniz suyunda 1.000 saat bekletildikten sonra bile cihaz, başlangıçtaki verimliliğinin yüzde 99,58'ini korudu.

Sistemin hesaplanan hizmet ömrü de oldukça yüksek değerlendirildi. 25 derece Celsius sıcaklıkta T80 değeri 48.904 saat olarak belirlendi, bu da yaklaşık 5,6 yıl boyunca kesintisiz çalışma imkanı sağlıyor. Güney Çin Denizi'nde gerçekleştirilen gerçek testlerde piller, 2, 6 ve 10 metre derinlikte lityum-iyon bataryaları başarıyla şarj ederek pratik verimliliğini tamamen kanıtladı.