دانشمندان پنل‌های خورشیدی زیر آب را آزمایش می‌کنند که در عمق 10 متری زیر امواج کار می‌کنند - فناوری پیشرفته پروسکایت می‌تواند از پهپادهای دریایی خودکار پشتیبانی کند.

دانشمندان پنل های خورشیدی ساخته اند که می توانند تا عمق 10 متری زیر آب کار کنند

این پنل ها می توانند تا 324 مگاوات ساعت انرژی را در آن عمق جذب کنند

انتظار می رود هر دستگاه تا پنج سال و نیم در یک زمان دوام بیاورد بسیاری از دستگاه‌ها در زیر آب برای اهداف تحقیق و اکتشاف مستقر می‌شوند، اما تامین انرژی همه آنها می‌تواند دشوار باشد، به خصوص اگر برای مدت زمان قابل توجهی زیر امواج قرار داشته باشند. با این حال، یک مقاله علمی جدید نشان داده است که پنل های خورشیدی را می توان با موفقیت در عمق 10 متری استفاده کرد که به طور بالقوه راه جدیدی را برای روشن نگه داشتن فناوری زیر آب و آماده برای عمل ارائه می دهد.

این مقاله در نشریه ژول منتشر شد و با بیانیه‌ای مطبوعاتی همراه بود که پیشرفت‌های آن را توضیح می‌داد. این تحقیق توسط تیمی از دانشمندان دانشگاه یوننان در چین انجام شد که گفتند یک سری سلول‌های خورشیدی در عمق 32 فوتی (10 متری) زیر سطح آب در دریای چین جنوبی قرار گرفته‌اند، قادرند انرژی کافی برای تامین انرژی مجموعه‌ای از باتری‌های لیتیوم یون را در دو ساعت جمع‌آوری کنند.

سلول ها از پروسکیت هالید سرب ساخته شده اند که پلیمری به نام پلی هگزامتیلن گوانیدین هیدروکلراید به مخلوط اضافه شده است. این افزودنی به افزایش اثربخشی پانل ها کمک کرد.

به گفته Wen-Hua Zhang از دانشگاه یوننان، "مطالعات بسیار کمی در مورد سلول های خورشیدی زیر آب گزارش شده است، و همه آنها بر عمق بسیار کم آب تنها دو متر یا کمتر متمرکز شده اند، سناریویی که نیازهای کاربرد عملی را برآورده نمی کند."

عکسی از نمونه اولیه سلول های خورشیدی در حال آزمایش در دریای چین جنوبی. (اعتبار تصویر: ژول) ژانگ افزود: «این کار اولین تأیید عملکردی سلول‌های خورشیدی غوطه‌ور را ارائه می‌کند که عملا در عمق آب تا حدود 10 متر کار می‌کنند و دامنه کاربرد آن‌ها را تا حد زیادی گسترش می‌دهد». محققان اظهار داشتند که هر سلول می تواند برای حدود پنج سال و نیم در یک زمان مستقر شود.

این پنل ها 1416 میلی وات ساعت (میلی وات ساعت) برق را در عمق دو متری جذب کردند. این میزان در شش متر به 752 مگاوات ساعت و در ده متر به 324 مگاوات ساعت کاهش یافت. در طی آزمایش‌های آزمایشگاهی جداگانه، پنل‌های خورشیدی بازده تبدیل انرژی کمی کمتر از 35 درصد داشتند.

هموار کردن راه

به گفته محققان، روزی می‌توان از پنل‌های خورشیدی برای تامین انرژی «سیستم‌های انرژی دریایی خودپایدار و دستگاه‌های مستقل زیر آب» استفاده کرد. (اعتبار تصویر: دیتاسنتردینامیک) ایده پشت این تحقیق این است که پنل های خورشیدی زیر آب می توانند برای تامین انرژی دستگاه هایی مانند سنسورها، دوربین ها، سیستم های ارتباطی و غیره استفاده شوند.

بسیاری از این اجسام در بیشتر مواقع ثابت هستند، بنابراین سلول‌های خورشیدی نزدیک می‌توانند بدون نیاز به مداخله گسترده انسان، به بالا نگه داشتن و کارکرد آن‌ها کمک کنند.

سوالی که بی پاسخ مانده است این است که چگونه پنل های خورشیدی مانند این دقیقا با محیط خود تعامل دارند. به عنوان مثال، این احتمال وجود دارد که آنها مواد زیستی را انباشته کنند که می تواند مانع از عملکرد آنها شود، و به طور بالقوه نیاز به تمیز کردن منظم برای عملکرد کامل دارند. به هر حال، نور خورشید که به این سلول‌ها نیرو می‌دهد می‌تواند رشد گیاهان و حیوانات را نیز افزایش دهد - فرآیندی که به رسوب زیستی معروف است.

با این حال، به نظر می رسد این پژوهش پتانسیل بالایی دارد. همانطور که نویسندگان خاطرنشان کردند، "این کار راه را برای استقرار عملی فتوولتائیک پروسکایت در محیط‌های زیر آب هموار می‌کند، و مسیری امیدوارکننده را به سمت سیستم‌های انرژی دریایی خودپایدار و دستگاه‌های زیر آب خودمختار ارائه می‌دهد."