В Южна Корея създадоха най-добрите подводни слънчеви елементи
Слънчевите панели могат да работят по-ефективно във водна среда, в сравнение с във въздух. Непрекъснатото изстудяване и разчистване на събиращите светлина повърхности са единствено някои от преимуществата на цялостното потапяне на панелите. Основната спънка от дълго време е обвързвана с риска от химическо разграждане на клетките при контакт с вода, само че учените в Южна Корея са подготвени да създадат пробив.
Изследователи от Мултидисциплинарния главен институт за сила на бъдещето (MCIFE) в Южна Корея са изработили поликристална слънчева клетка, която работи в пряк контакт с водата — за събирането на светлина от границите сред полупроводник-вода, за което, както се оповестява, усъвършенства поглъщането на светлината, понижава отражението от повърхността и обезпечава отбрана на околната среда в подводни условия.
През 2020 година учени от Института за технологии и просвета „ Бирла “ (Birla Institute of Technology and Science), Индийския софтуерен институт в Канпур и компанията Defence Materials са изследвали успеваемостта на подводните слънчеви панели. Според техните открития, потопените панели се възползват от по-ниските температури и естественото разчистване.
„ Въпреки компликациите и рестриктивните мерки, получените резултати демонстрират, че технологията на слънчевите кафези има огромен капацитет за потребление в подводни датчици или устройства за наблюдаване, както и в разнообразни търговски и отбранителни приложения със модерна силова електроника “ — заключиха откривателите.
Учени от Южна Корея изследваха свойствата на галиевия оксид (Ga₂O₃) като покривен материал за подводни слънчеви кафези с композиция от потребни свойства: непоклатимост, усъвършенствано събиране на фотони и понижена отражателна дарба. За опитите беше основана и тествана единична клетка със страни 12 мм и 2,3 нм покритие от галиев оксид както във въздуха, по този начин и под вода. За съпоставяне, поликристалните силициеви кафези със и без покритие от Ga₂O₃ бяха по едно и също време тествани във вода.
Експериментите демонстрират, че пластът и покритието Ga₂O₃ основават най-хубавите условия за събиране на светлина под вода от детайла. Самото покритие работи като предпазен и антиотражателен пласт (който да вземем за пример усъвършенства продуктивността на стандартната поликристална клетка под вода), а спомагателният събиращ фотони пласт Ga₂O₃ още усъвършенства производството на ток.
Общата успеваемост на клетката със пласт от галиев оксид и защитно покритие, направено от този материал, е с рекордните 21,56%. След нея се подрежда общоприетата поликристална клетка за подводни условия с 19,36% успеваемост, поликристална клетка с покритие от галиев оксид и успеваемост от 19,04% и общоприета поликристална клетка единствено със 17,87% успеваемост.
„ Резултатите демонстрират, че съществуването на Ga₂O₃ доста усилва фототока както във въздушна, по този начин и във водна среда “ — акцентират учените. „ Забележително е, че най-високият фототок се следи при условия на покритие и пласт от Ga₂O₃ във вода, което демонстрира, че комбинираното влияние на Ga₂O₃ и водата покачва успеваемостта на преноса на заряд. “
Слънчева клетка, способна да работи под вода, би могла да докара до забавни решения за подводни приложения – от датчици до дронове – позволявайки на отдалечени самостоятелни платформи да работят, без да разчитат само на акумулатори. И най-после, подводната среда постоянно е считана за обещаваща зона за човешко обитаване. Слънчевата светлина е жизнеспособна опция за обезпечаване на сила на подводни местообитания.
