محققان در اعماق دریا، مزرعه‌ای خورشیدی راه‌اندازی کردند

به گزارش پایگاه خبری پژوهندگان عصر، در این مطالعه، سیستم‌های فتوولتائیک مبتنی بر پروسکایت در عمق ۱۰ متری دریا به فعالیت پرداخته‌اند. این پنل‌های زیرآبی توانسته‌اند باتری‌ها و یک پنل ال‌ای‌دی را روشن کنند و نشان داده‌اند که انرژی خورشیدی حتی در شرایط کم‌نور آبی‌سبز اقیانوس نیز قابل برداشت است. این تحقیق توسط گروهی از محققان دانشگاه Yunnan انجام شده است.

این دستاورد بر یک مانع قدیمی غلبه کرده است؛ زیرا نور خورشید زیر آب به سرعت محو می‌شود و سلول‌های خورشیدی سیلیکونی معمول برای طیف محدودی که باقی می‌ماند، مناسب نیستند. در عمق ۱۰ متری سطح آب، تنها ۱۰ درصد نور خورشید نفوذ می‌کند و نور سرخ که سلول‌های سیلیکونی در آن بهترین عملکرد را دارند، به طور کامل جذب می‌شود.

محققان سلول‌های خورشیدی پروسکایت هالید سرب با شکاف باند وسیع حدود ۱.۹۶ الکترون‌ولت را انتخاب کرده‌اند که با نور آبی-سبز زیر آب مطابقت دارد. پروسکایت قابلیت تنظیم و عملکرد بهتری در نور کم دارد. اما در آب دریا، این ماده به دلیل خوردگی، فشار، مشکلات بسته‌بندی و نشت احتمالی سرب، بی‌ثبات می‌شود. پژوهشگران برای حل این مشکل، PHMG را به عنوان یک افزودنی کریستالیزه‌کننده اضافه کردند تا سلول‌های خورشیدی در آب دریا با ثبات‌تر شوند.

ژانگ ون هوا از دانشگاه یوان در این باره اظهار می‌کند: سلول‌های خورشیدی زیرآبی پیشین بر روی آب‌های بسیار کم عمق دو متر یا کمتر متمرکز بودند که برای کاربردهای واقعی کارآمد نیست. این تحقیق نخستین اعتبارسنجی عملکردی سلول‌های خورشیدی غوطه‌ور را ارائه می‌دهد که عملاً در عمق آب تا حدود ۱۰ متر کار می‌کنند.

تست‌های آزمایشگاهی که نور خورشید در عمق ۱۰ متر شبیه‌سازی شده بود، نشان داد که یک سلول خورشیدی کوچک با ابعاد ۰.۰۸۹۵ سانتیمتر مربع به کارآمدی انتقال نیرو ۳۴.۷۱ درصد دست یافته است. همچنین، یک ماژول بزرگتر به ابعاد ۲۸.۷۹ سانتیمتر مربع کارآمدی انتقال نیرو ۲۹.۴ درصدی را ثبت کرده است که نشان می‌دهد حتی نور ضعیف نیز می‌تواند به طور کارآمد مورد استفاده قرار گیرد.