Ранее солнечные батареи вырабатывали электроэнергию только на глубине около 2 метров. Такое решение непрактично, поскольку даже прогулочные парусные лодки имеют осадку от 1,5 до 2,5 метров: судоходство, следовательно, повредило бы фотоэлектрические элементы. Теперь китайские исследователи доказали, что можно опускаться гораздо глубже. Их солнечные батареи вырабатывают электроэнергию на глубине 10 метров.Схематическое представление возможных применений подводных фотоэлектрических систем. Источник: Симин Ма, Юньнаньский университет Солнечный свет быстро теряет интенсивность в воде. Задача состоит в том, чтобы адаптировать солнечные элементы таким образом, чтобы они поглощали длины волн солнечного света, проникающие на самые глубокие глубины. Для этого исследователи сначала создали систему испытаний, имитирующую солнечный свет на различных глубинах. Используя полученные данные, они создали солнечный элемент, способный поглощать свет от синего до оранжевого цвета. На следующем этапе этот лабораторный солнечный элемент был преобразован в крупногабаритный модуль, который также может использоваться в коммерческих солнечных панелях. Этот перовскитный элемент был установлен на подводном роботе. Он был развернут в Южно-Китайском море на глубине 10 метров. За два часа он выработал 324 мВт·ч электроэнергии. Такого количества электроэнергии уже достаточно для зарядки небольшой литий-ионной батареи или питания светодиодной лампы. В будущих исследованиях ученые планируют сосредоточиться не только на увеличении выходной мощности, но и на определении максимальной глубины, на которой фотоэлектрические системы смогут генерировать электроэнергию. Кроме того, планируется разработать стандартизированный протокол испытаний для проверки подводных фотоэлектрических систем — важного инструмента для потенциального массового производства. Более крупные солнечные модули будут генерировать соответственно больше электроэнергии. Исследователи предполагают, что они будут использоваться, например, для питания подводных роботов, выполняющих непрерывные работы по техническому обслуживанию. Можно будет подключать датчики для измерения подводных течений и температуры, а также подводные системы освещения и коммуникационные буи. Камеры, питаемые от фотоэлектрических систем, смогут наблюдать за морской экосистемой или контролировать рыбоводческие хозяйства. По мере увеличения размеров и эффективности, подводные дроны также смогут стыковаться с подводными фотоэлектрическими панелями для подзарядки своих батарей. Потенциальными клиентами могут стать даже лодки и корабли, например, в бухтах, где можно было бы разместить своего рода зарядный буй. В этом случае лодки и корабли могли бы отказаться от своих обычных генераторов или, по крайней мере, не использовать их на таких высоких нагрузках для выработки электроэнергии. По словам исследователей, суровые морские условия не представляют проблемы для будущих подводных солнечных батарей. Их модель, несмотря на соленую воду, будет иметь расчетный срок службы около 5,5 лет на глубине 10 метров.
Источник новости: overclockers.ru
