Перовскитные солнечные элементы показали высокую эффективность под водой

Китайские исследователи испытали солнечные элементы на основе перовскитов в Южно-Китайском море на глубине до 10 метров. Разработку предлагают использовать для питания подводных датчиков, камер и коммуникационного оборудования.

Под водой спектр солнечного излучения меняется: красный и инфракрасный свет быстро поглощается водой, тогда как сине-зелёная область проникает значительно глубже. Поэтому исследователи из Юньнаньского университета использовали перовскит с шириной запрещённой зоны около 1,96 эВ, поглощение которого лучше соответствует преобладающему на такой глубине диапазону света.

В лаборатории элементы показали КПД 34,71% при освещении, имитирующем солнечный свет на глубине 10 метров. Напрямую сравнивать этот показатель с КПД обычных наземных солнечных элементов некорректно, поскольку условия измерения и спектр падающего излучения существенно отличаются от стандартных.

Затем технологию проверили в море у острова Вэйчжоу. Модуль площадью 115 см² за два часа работы на глубине 10 метров выработал 324 мВт·ч энергии — её хватило для зарядки литий-ионного аккумулятора и питания светодиодов. Аналогичные испытания провели также на глубинах 2 и 6 метров.

Отдельно исследователи проверили стабильность элементов: после 1160 часов (около 48 суток) непрерывной работы в условиях, имитирующих глубину 10 метров, заметного снижения эффективности не наблюдалось. По результатам ускоренных испытаний расчётное время до снижения эффективности до 80% от исходной при 25 °C составило около 48 тыс. часов, или 5,5 года.

Основная потенциальная область применения такой фотовольтаики — постоянная подзарядка автономного подводного оборудования, которому иначе требуется периодическая замена аккумуляторов или подъём на поверхность.

#хиа_наука

👍👍👍— главные новости из мира химии
MAX | ВК | Дзен | Сайт