Фото: TKS
Испытания прошли у острова Вэйчжоу у южного побережья Китая. Панели разработали с расчётом на те диапазоны солнечного света, которые способны проникать через морскую воду.
По данным Euronews, технология в перспективе может обеспечить энергией подводные датчики, камеры и системы связи, которым сейчас приходится полагаться на аккумуляторы.
Как солнечные панели работают под водой
Главная проблема такой технологии очевидна: вода быстро поглощает солнечный свет. На глубине 10 метров до панелей доходит лишь небольшая часть солнечной энергии, однако отдельные диапазоны — прежде всего синий и зелёный свет — проникают значительно глубже.
Ученые создали солнечные элементы, которые максимально эффективно используют эти диапазоны. Они выбрали перовскит — материал, параметры которого можно настраивать для поглощения определённых длин волн. Это отличает его от кремния, который используется в большинстве обычных солнечных панелей.
В лаборатории, где моделировались условия на глубине 10 метров, элементы превращали около 35% поступавшего света в электроэнергию.
Затем исследователи испытали более крупные образцы непосредственно в Южно-Китайском море. Панели площадью 115 квадратных сантиметров на глубине двух метров за два часа выработали 1416 милливатт-часов энергии. На глубине 10 метров за то же время они произвели 324 милливатт-часа.
Несмотря на существенное снижение выработки с глубиной, результат на 10 метрах оказался выше ожиданий исследователей. После 1160 часов испытаний в условиях, имитирующих подводную среду, панели практически не потеряли эффективность.
На основании этих результатов авторы оценивают, что на глубине около 10 метров такие элементы могут непрерывно работать примерно пять с половиной лет.
«Это исследование представляет собой первую практическую демонстрацию работоспособности погруженных солнечных элементов на глубине до примерно 10 метров, существенно расширяя возможные области их применения», — говорит автор работы Вэнь-Хуа Чжан из Юньнаньского университета и Объединенной аспирантской школы Юго-Запада в Куньмине.
Панели покидают крыши
Солнечные панели уже давно используются не только на крышах и наземных электростанциях. Их устанавливают там, где подключение к обычным источникам энергии затруднено.
В удаленных районах Кении, например, была представлена скорая помощь на солнечных батареях, рассчитанная на работу в местах с нестабильным доступом к электричеству и топливу.
На Шпицбергене солнечные панели помогают обеспечивать энергией удаленную бывшую радиостанцию, которая раньше полностью зависела от дизельных генераторов.
В Швейцарии панели установили между железнодорожными путями. Такая схема позволяет использовать существующую инфраструктуру для производства электроэнергии, не выделяя под неё дополнительные площади.
Подводная солнечная энергетика решает другую задачу. Океанографические датчики, камеры и средства связи могут работать далеко от источников питания. Когда аккумуляторы разряжаются, оборудование приходится обслуживать или поднимать на поверхность.
По мнению исследователей, перовскитовые панели могут стать источником энергии для такого оборудования и увеличить продолжительность его автономной работы.
Пока технология прошла испытания только на глубине 10 метров. Следующий этап — проверить, насколько эффективно такие элементы смогут работать глубже и где проходит практический предел для подводной солнечной энергетики.
Подписывайтесь на наши обновления
Комментарии
0Комментариев пока нет. Вы можете начать разговор.
Комментировать могут читатели с аккаунтом Logos Press.
Войти, чтобы комментировать