Как солнечные элементы работают под водой?

Хотя при размещении под водой производство солнечных элементов значительно снизится, это не лишено преимуществ для исследований в этой области. Исследователи из Индии заявили, что солнечные элементы, помещенные в воду, можно использовать для контроля датчиков, которые можно использовать в коммерческих и оборонных областях.

Ученые из Технологического института Бура, Индийского технологического института и Индийского института исследований и разработок оборонных материалов в кампусе Пирани-Хайдарабад заявили, что в качестве тестового объекта использовалась аморфная кремниевая батарея Panasonic, а погруженная в воду солнечная батарея находилась в относительной температуре. более низкая температура - идеальная чистая среда. Однако солнечное излучение, получаемое в воде, значительно снижается. При цитировании другого исследования группа ученых заявила, что эффективность преобразования монокристаллических и поликристаллических кремниевых элементов упадет на 20% под водой на глубине 1 метра, но элементы из аморфного кремния Эффективность преобразования уменьшается в меньшей степени на глубине 1,5. метров. Эти сравнительные данные впечатляют: оставшейся эффективности преобразования достаточно для питания подводных электронных устройств.

Ученые протестировали аморфный кремниевый элемент на глубине 20 см. Поверхность этой ячейки покрыта полидиметилсилоксаном (ПДМС). PDMS - наиболее широко используемый органический полимер на основе кремния в оптоэлектронных приложениях. Вещи. По словам исследователей, PDMS обладает прекрасными оптическими свойствами и гидрофобностью." Это инертный, нетоксичный, негорючий полимер" этот метод покрытия увеличивает мощность элемента на 2,79%.

Исследовательская группа выбрала ячейки из аморфного кремния, потому что они обладают спектральной чувствительностью к поглощению света, а видимый диапазон длин волн света составляет в основном 380-780 нанометров. Исследователи говорят, что это делает аморфные кремниевые элементы идеальным выбором для подводной среды. В воде с увеличением глубины спектр сужается, и более длинные волны проникают на начальную глубину. Фактически, использование аморфных кремниевых элементов в помещениях и на открытом воздухе уже давно стало обычным явлением.

При использовании фотогальванического симулятора SS50AA для проверки характеристик батарей Panasonic, батареи были погружены в воду в четырех средах: деионизированная вода, озерная вода, морская вода и изготовлены из покупной морской соли, содержащей 3,5% солености и других примесей воды. Искусственная морская вода. После экспериментального сравнения характеристики аккумулятора Panasonic в озерной воде оказались наихудшими. Бактерии, водоросли и другие примеси снижают прозрачность жидкости. Наилучшая выходная мощность составляет 0,0367 Вт, что соответствует данным, полученным при глубине деионизированной воды 2 метра, а когда морская вода и искусственная морская вода находятся на одной глубине, они составляют 0,0337 Вт и 0,0320 Вт соответственно.

& quot: Несмотря на то, что по-прежнему существует много проблем и ограничений, полученные на данный момент результаты показывают, что технология производства фотоэлектрической энергии имеет большой потенциал в датчиках или оборудовании подводного мониторинга, а также в различных других коммерческих и оборонных приложениях современной силовой электроники." Исследователи написали в статье, что это исследование было опубликовано в Международном журнале энергетических исследований под названием" Анализ результатов солнечного облучения аморфных кремниевых солнечных элементов в различных подводных средах."

Санкет Гоэль, координатор этого исследования и профессор Технологического и научного института Бирла (BITS-Pilani), сказал: «Это исследование финансируется Национальной лабораторией обороны Индии и в основном направлено на изучение и оптимизацию использования подводной солнечной энергии. энергия. Для работы с различными подводными датчиками и оборудованием для мониторинга ». Это исследование открывает новые направления использования солнечной энергии под водой.