Hur fungerar solceller under vattnet?

Även om energiproduktionen av solceller kommer att minska kraftigt när de placeras under vatten, är detta inte utan fördel för forskningen i detta ämne. Forskare i Indien sa att solceller placerade i vatten kan användas för att övervaka sensorer, som kan användas inom kommersiella och försvarsmässiga områden.

Forskare vid Bura Institute of Technology, Indian Institute of Technology och Indian Defense Materials Research and Development Institute vid Pirani-Hyderabad campus sa att Panasonics amorfa kiselbatteri användes som testobjekt och att solbatteriet nedsänkt i vatten var relativt i A. lägre temperatur är en idealisk ren miljö. Solinstrålningen som tas emot i vattnet minskar dock avsevärt. När de citerade en annan studie, konstaterade forskargruppen att omvandlingseffektiviteten för monokristallina och polykristallina kiselceller kommer att sjunka med 20 % när de är under vatten på ett djup av 1 meter, men amorfa kiselceller. Omvandlingseffektiviteten är mindre reducerad vid ett djup av 1,5 meter. Dessa jämförande data är spännande: den återstående omvandlingseffektiviteten är tillräcklig för att driva elektroniska undervattensenheter.

Forskare testade en amorf kiselcell på ett djup av 20 cm. Ytan på denna cell är belagd med polydimetylsiloxan (PDMS). PDMS är den mest använda kiselbaserade organiska polymeren i optoelektroniska applikationer. Saker. Enligt forskarna har PDMS utmärkta optiska egenskaper och hydrofobicitet."Detta är en inert, ogiftig, icke brandfarlig polymer", denna beläggningsmetod ökar celleffekten med 2,79%.

Forskargruppen valde amorfa kiselceller eftersom de har den spektrala känsligheten att absorbera ljus, och ljusets synliga våglängdsområde är i princip mellan 380-780 nanometer. Forskare säger att detta gör amorfa kiselceller till ett idealiskt val för undervattensmiljöer. I vatten, när djupet ökar, blir spektrumet smalare och längre våglängder tränger in på det initiala djupet. Faktum är att användningen av amorfa kiselceller i inomhus- och utomhusapplikationer har länge varit vanligt.

När den solcellssimulatorn SS50AA användes för att testa prestandan hos Panasonic-batterier, nedsänktes batterierna i vatten i fyra miljöer: avjoniserat vatten, sjövatten, havsvatten och gjorda av köpt havssalt innehållande 3,5 % salthalt och andra vattenföroreningar. Konstgjort havsvatten. Efter experimentell jämförelse är prestandan hos Panasonic-batteriet i sjövatten sämst. Bakterier, alger och andra föroreningar minskar vätskans genomskinlighet. Den bästa uteffekten är 0,0367 W, vilket är data som erhålls när djupet av avjoniserat vatten är 2 meter, och när havsvatten och konstgjort havsvatten är på samma djup är de 0,0337 W respektive 0,0320 W.

& quot;Även om det fortfarande finns många utmaningar och begränsningar, visar resultaten hittills att fotovoltaisk kraftgenereringsteknik har stor potential i undervattensövervakningssensorer eller -utrustning, och olika andra kommersiella och försvarstillämpningar av modern kraftelektronik."Forskarna skrev i artikeln att denna studie publicerades i International Energy Research Journal under titeln"Analysis of Solar Irradiation Results of Amorphous Silicon Solar Cells in Different Underwater Environments."

Sanket Goel, koordinator för denna forskning och professor vid Birla Institute of Technology and Science (BITS-Pilani), sa: "Denna forskning är finansierad av Indian National Defense Laboratory och är främst till för att utforska och optimera användningen av undervattenssolenergi. energi. Att använda olika undervattenssensorer och övervakningsutrustning.” Denna forskning öppnar för nya riktningar för tillämpningen av solenergi under vatten.