Солнечные панели успешно вырабатывали электричество на глубине 10 метров во время двухчасового эксперимента возле островов Вэйчжоу у южного побережья материкового Китая, сообщает Euronews. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Joule.
Предыдущие исследования подводной солнечной энергетики были сосредоточены преимущественно на глубинах до двух метров. Новая работа показала возможность работы солнечных элементов на глубине до 10 метров.
Как солнечные панели работают под водой
Одно из главных препятствий для получения солнечной энергии под водой – быстрое ослабление солнечного света. На глубине 10 метров значительная часть его энергии уже поглощена или рассеяна водой.
Однако разные части светового спектра проникают на разную глубину. По данным исследователей, до десятиметровой отметки доходит достаточно синего и зелёного света, чтобы использовать его для производства электричества.
Для этого команда применила перовскитные солнечные элементы. В отличие от кремния, используемого в большинстве обычных солнечных панелей, свойства перовскитов можно настраивать для поглощения различных длин волн.
В лабораторных экспериментах, имитировавших условия на глубине 10 метров, элементы преобразовывали в электричество около 35% достигавшего их солнечного света.
Сколько энергии удалось получить
После лабораторных исследований учёные испытали увеличенные версии панелей непосредственно в Южно-Китайском море.
На глубине двух метров солнечные панели площадью 115 см² за два часа выработали 1416 мВт·ч энергии. Euronews сравнивает это примерно с половиной ёмкости перезаряжаемой батарейки AA.
На глубине 10 метров за тот же период удалось получить 324 мВт·ч. Это небольшое количество энергии, однако результат значительно превысил ожидания исследователей.
Во время испытаний, имитировавших подводные условия, панели практически не потеряли производительность после 1160 часов работы. Исходя из полученных данных, исследователи предполагают, что на глубине 10 метров они смогут непрерывно работать около пяти с половиной лет.
«Эта работа представляет собой первую функциональную проверку погружных солнечных элементов, практически работающих на глубине до примерно 10 метров, что значительно расширяет область их применения», – заявил автор исследования Вэнь-Хуа Чжан из Юньнаньского университета и Southwest United Graduate School в Куньмине.
Зачем солнечная энергия нужна под водой
Исследователи рассматривают подводные солнечные панели как возможный источник энергии для оборудования, работающего вдали от электросетей.
Подводные датчики, камеры и средства связи могут длительное время находиться в море, однако после разрядки аккумуляторов оборудование приходится извлекать. Авторы исследования считают, что солнечные элементы смогут обеспечить такие устройства долговременным источником энергии.
Следующий этап работы – проверить панели на большей глубине и определить, насколько далеко под поверхность моря можно распространить применение этой технологии.