Πώς λειτουργούν τα ηλιακά κύτταρα υποβρύχια;

Αν και η παραγωγή ενέργειας των ηλιακών κυψελών θα μειωθεί σημαντικά όταν τοποθετηθούν υποβρύχια, αυτό δεν είναι χωρίς όφελος για την έρευνα σχετικά με αυτό το θέμα. Ερευνητές στην Ινδία είπαν ότι τα ηλιακά κύτταρα που τοποθετούνται στο νερό μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση αισθητήρων, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εμπορικούς και αμυντικούς τομείς.

Επιστήμονες στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Bura, το Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας και το Ινδικό Ινστιτούτο Έρευνας και Ανάπτυξης Αμυντικών Υλικών στην πανεπιστημιούπολη Pirani-Hyderabad είπαν ότι η άμορφη μπαταρία πυριτίου της Panasonic χρησιμοποιήθηκε ως αντικείμενο δοκιμής και η ηλιακή μπαταρία βυθισμένη στο νερό ήταν σχετικά σε A Η χαμηλότερη θερμοκρασία είναι ένα ιδανικό καθαρό περιβάλλον. Ωστόσο, η ηλιακή ακτινοβολία που λαμβάνεται στο νερό μειώνεται σημαντικά. Όταν επικαλέστηκε μια άλλη μελέτη, η ομάδα επιστημόνων δήλωσε ότι η απόδοση μετατροπής μονοκρυσταλλικών και πολυκρυσταλλικών κυψελών πυριτίου θα μειωθεί κατά 20% όταν βρίσκονται κάτω από νερό σε βάθος 1 μέτρου, αλλά άμορφες κυψέλες πυριτίου Η απόδοση μετατροπής μειώνεται λιγότερο σε βάθος 1,5 μέτρα. Αυτά τα συγκριτικά δεδομένα είναι συναρπαστικά: η εναπομένουσα απόδοση μετατροπής είναι αρκετή για να τροφοδοτήσει υποβρύχιες ηλεκτρονικές συσκευές.

Οι επιστήμονες δοκίμασαν ένα άμορφο στοιχείο πυριτίου σε βάθος 20 εκατοστών. Η επιφάνεια αυτού του στοιχείου είναι επικαλυμμένη με πολυδιμεθυλσιλοξάνιο (PDMS). Το PDMS είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο οργανικό πολυμερές με βάση το πυρίτιο σε οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές. Πράγματα. Σύμφωνα με τους ερευνητές, το PDMS έχει εξαιρετικές οπτικές ιδιότητες και υδροφοβικότητα."Αυτό είναι ένα αδρανές, μη τοξικό, μη εύφλεκτο πολυμερές", αυτή η μέθοδος επίστρωσης αυξάνει την ισχύ της κυψέλης κατά 2,79%.

Η ερευνητική ομάδα επέλεξε άμορφα κύτταρα πυριτίου επειδή έχουν τη φασματική ευαισθησία να απορροφούν το φως και το ορατό εύρος μήκους κύματος του φωτός είναι βασικά μεταξύ 380-780 νανόμετρα. Οι ερευνητές λένε ότι αυτό καθιστά τα άμορφα κύτταρα πυριτίου ιδανική επιλογή για υποβρύχια περιβάλλοντα. Στο νερό, καθώς αυξάνεται το βάθος, το φάσμα γίνεται στενότερο και μεγαλύτερα μήκη κύματος διεισδύουν στο αρχικό βάθος. Στην πραγματικότητα, η χρήση κυψελών άμορφου πυριτίου σε εφαρμογές εσωτερικού και εξωτερικού χώρου ήταν από καιρό συνηθισμένη.

Όταν χρησιμοποιήθηκε ο φωτοβολταϊκός προσομοιωτής SS50AA για τη δοκιμή της απόδοσης των μπαταριών Panasonic, οι μπαταρίες βυθίστηκαν σε νερό σε τέσσερα περιβάλλοντα: απιονισμένο νερό, νερό λίμνης, θαλασσινό νερό και κατασκευασμένα από αγορασμένο θαλασσινό αλάτι που περιέχει 3,5% αλατότητα και άλλες ακαθαρσίες νερού. Τεχνητό θαλασσινό νερό. Μετά από πειραματική σύγκριση, η απόδοση της μπαταρίας Panasonic στο νερό της λίμνης είναι η χειρότερη. Τα βακτήρια, τα φύκια και άλλες ακαθαρσίες μειώνουν τη διαφάνεια του υγρού. Η καλύτερη ισχύς εξόδου είναι 0,0367 W, που είναι τα δεδομένα που λαμβάνονται όταν το βάθος του απιονισμένου νερού είναι 2 μέτρα και όταν το θαλασσινό νερό και το τεχνητό θαλασσινό νερό βρίσκονται στο ίδιο βάθος, είναι 0,0337 W και 0,0320 W, αντίστοιχα.

& quot;Αν και υπάρχουν ακόμα πολλές προκλήσεις και περιορισμοί, τα αποτελέσματα που έχουν ληφθεί μέχρι στιγμής δείχνουν ότι η τεχνολογία παραγωγής φωτοβολταϊκών ενέργειας έχει μεγάλες δυνατότητες σε αισθητήρες ή εξοπλισμό υποβρύχιας παρακολούθησης και σε διάφορες άλλες εμπορικές και αμυντικές εφαρμογές των σύγχρονων ηλεκτρονικών ισχύος."Οι ερευνητές έγραψαν στο άρθρο ότι αυτή η μελέτη δημοσιεύτηκε στο International Energy Research Journal με τον τίτλο"Analysis of Solar Radiation Results of Amorphous Silicon Solar Cells in Different Underwater Environments."

Ο Sanket Goel, συντονιστής αυτής της έρευνας και καθηγητής στο Birla Institute of Technology and Science (BITS-Pilani), δήλωσε: «Αυτή η έρευνα χρηματοδοτείται από το Εργαστήριο Εθνικής Άμυνας της Ινδίας και είναι κυρίως για την εξερεύνηση και τη βελτιστοποίηση της χρήσης υποβρύχιου ηλιακού ενέργεια. Για τη λειτουργία διαφόρων υποβρύχιων αισθητήρων και εξοπλισμού παρακολούθησης.» Αυτή η έρευνα ανοίγει νέες κατευθύνσεις για την εφαρμογή της ηλιακής ενέργειας κάτω από το νερό.