Quyosh xujayralari suv ostida qanday ishlaydi?

Quyosh xujayralari suv ostiga qo'yilganda energiya ishlab chiqarish sezilarli darajada kamayishi mumkin bo'lsa-da, bu mavzu bo'yicha tadqiqotlar uchun foydasiz emas. Hindistonlik tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, suvga joylashtirilgan quyosh batareyalari savdo va mudofaa sohalarida ishlatilishi mumkin bo'lgan sensorlarni kuzatish uchun ishlatilishi mumkin.

Bura texnologiya instituti, Hindiston texnologiya instituti va Pirani-Haydarobod kampusidagi Hindiston mudofaa materiallarini tadqiq qilish va rivojlantirish instituti olimlari Panasonicning amorf kremniy batareyasi sinov ob'ekti sifatida ishlatilgan va suvga botirilgan quyosh batareyasi nisbatan A. past harorat ideal toza muhitdir. Biroq, suvda olingan quyosh radiatsiyasi sezilarli darajada kamayadi. Boshqa tadqiqotga iqtibos keltirgan holda, olimlar jamoasi monokristalli va polikristalli kremniy hujayralarining konversiya samaradorligi 1 metr chuqurlikda suv ostida bo'lganda 20% ga pasayishini ta'kidladilar, ammo amorf kremniy xujayralari Konversiya samaradorligi 1,5 chuqurlikda kamroq kamayadi. metr. Ushbu qiyosiy ma'lumotlar hayajonli: qolgan konversiya samaradorligi suv osti elektron qurilmalarini quvvatlantirish uchun etarli.

Olimlar amorf kremniy hujayrani 20 sm chuqurlikda sinovdan o‘tkazdilar. Ushbu hujayraning yuzasi polidimetilsiloksan (PDMS) bilan qoplangan. PDMS optoelektronik ilovalarda eng ko'p ishlatiladigan kremniy asosidagi organik polimerdir. Narsalar. Tadqiqotchilarning fikricha, PDMS mukammal optik xususiyatlarga va hidrofobiklikka ega."Bu inert, toksik bo'lmagan, yonmaydigan polimer", bu qoplama usuli hujayra quvvatini 2,79% ga oshiradi.

Tadqiqot guruhi amorf kremniy hujayralarini tanladi, chunki ular yorug'likni yutish uchun spektral sezgirlikka ega va yorug'likning ko'rinadigan to'lqin uzunligi diapazoni asosan 380-780 nanometr orasida. Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, bu amorf kremniy hujayralarini suv osti muhiti uchun ideal tanlov qiladi. Suvda chuqurlik ortishi bilan spektr torayib boradi va uzunroq to'lqin uzunliklari dastlabki chuqurlikka kirib boradi. Darhaqiqat, amorf kremniy hujayralarini ichki va tashqi makonlarda qo'llash uzoq vaqtdan beri odatiy hol bo'lib kelgan.

Panasonic batareyalarining ishlashini tekshirish uchun SS50AA fotovoltaik simulyatoridan foydalanganda batareyalar to'rtta muhitda suvga botirildi: deionizatsiyalangan suv, ko'l suvi, dengiz suvi va 3,5% sho'rligi va boshqa suv aralashmalari bo'lgan sotib olingan dengiz tuzidan tayyorlangan. Sun'iy dengiz suvi. Eksperimental taqqoslashdan so'ng, Panasonic batareyasining ko'l suvida ishlashi eng yomoni. Bakteriyalar, suv o'tlari va boshqa aralashmalar suyuqlikning shaffofligini pasaytiradi. Eng yaxshi chiqish quvvati 0,0367 Vtni tashkil etadi, bu deionlashtirilgan suvning chuqurligi 2 metr bo'lganida olingan ma'lumotlar va dengiz suvi va sun'iy dengiz suvi bir xil chuqurlikda bo'lsa, ular mos ravishda 0,0337 Vt va 0,0320 Vtni tashkil qiladi.

& quot; Hali ko'p qiyinchiliklar va cheklovlar mavjud bo'lsa-da, hozirgacha olingan natijalar fotovoltaik energiya ishlab chiqarish texnologiyasi suv osti monitoringi sensorlari yoki uskunalarida, shuningdek, zamonaviy elektr elektronikasining boshqa tijorat va mudofaa ilovalarida katta imkoniyatlarga ega ekanligini ko'rsatadi."Tadqiqotchilar maqolada yozishicha, ushbu tadqiqot Xalqaro energiya tadqiqot jurnalida"Turli suv osti muhitlarida amorf kremniyli quyosh xujayralarining quyosh nurlanishi natijalarini tahlil qilish sarlavhasi ostida chop etilgan."

Sanket Goel, ushbu tadqiqotning koordinatori va Birla texnologiya va fan instituti (BITS-Pilani) professori, "Ushbu tadqiqot Hindiston milliy mudofaa laboratoriyasi tomonidan moliyalashtiriladi va asosan suv osti quyosh energiyasidan foydalanishni o'rganish va optimallashtirish uchun mo'ljallangan. energiya. Turli xil suv osti sensorlari va monitoring uskunalarini ishlatish uchun. Ushbu tadqiqot quyosh energiyasini suv ostida qo'llashning yangi yo'nalishlarini ochadi.