Kínai kutatók sikeresen teszteltek víz alatti napelemeket tízméteres mélységben a Dél-kínai-tengerben.
A napfény jelentős része visszaverődik az óceán felszínéről, a vízbe jutó sugarakat pedig a víztömeg hamar elnyeli és elszórja. Emiatt a mélység növekedésével egyre sötétebbé válik a környezet, így a tenger feneke nem tűnik ideális helyszínnek a napenergia hasznosítására.
A kínai Jünnani Egyetem kutatói mégis megpróbálkoztak a feladattal, és különleges napelemeket helyeztek el tízméteres mélységben a Dél-kínai-tengerben. A víz alatti eszközök a vártnál sokkal jobban teljesítettek, hiszen mindössze két óra alatt elegendő áramot termeltek a csatlakoztatott lítiumion-akkumulátorok feltöltéséhez.
A korábbi kísérletek legfeljebb kétméteres, nagyon sekély vízben zajlottak, ami a gyakorlati alkalmazások szempontjából nem volt elegendő. A ScienceAlert beszámolója szerint a mostani áttörés azért egyedülálló, mert első alkalommal sikerült működőképes napelemeket tesztelni tízméteres mélységben, ami jelentősen kibővíti a technológia jövőbeli felhasználási lehetőségeit.
Éveken át működhetnek az egységek
A kutatók becslése alapján az egységek akár 5 és fél évig is képesek lehetnek a folyamatos működésre. Ez a tartósság lehetővé teheti, hogy a jövőben víz alatti érzékelőket, kamerákat és kommunikációs berendezéseket tápláljanak velük.
NE HAGYD KI
Kövess minket a Google-ben
Legyen a Liner a követett forrásod
Jelöld be a Linert követett forrásként a Google-ben.
Ahhoz, hogy a mélyben elérhető kevés fényt a lehető leghatékonyabban hasznosítsák, a szakemberek eltértek a megszokott technológiától. A hagyományos szilícium helyett ólom-halid perovszkit kristályokat alkalmaztak, amelyeket egy speciális polimerrel kevertek össze a még több elektron befogása érdekében.
A fejlesztés eredményeként egy széles tiltott sávval rendelkező anyag jött létre, amelyet kifejezetten a tengeröböl mélyére bejutó fényre hangoltak. Mivel a vörös hullámhosszok a felszín közelében elnyelődnek, a cellák elsősorban a 400 és 600 nanométer közötti, rövidebb kék és zöld fény elnyelésére képesek.
A laboratóriumi szimulációk
A laboratóriumi szimulációk során a berendezés hatásfoka megközelítette a 35 százalékot, ezt követően indultak meg a nyílt tengeri tesztelések a Vejcsou-sziget közelében. A távvezérlésű robotok segítségével kihelyezett napelemek két méteren 1416 milliwattórát, hat méteren 752 milliwattórát, tízméteres mélységben pedig 324 milliwattóra villamos energiát termeltek.
A megszerzett energia mindegyik mélységben elegendőnek bizonyult egy LED-es kijelző működtetéséhez. A fejlesztők szerint a technológia a jövőben önfenntartó tengeri energiarendszerek kiépítéséhez vezethet.
„Munkánk kikövezi az utat a perovszkit napelemek gyakorlati alkalmazása előtt a víz alatti környezetben, ígéretes lehetőséget kínálva az autonóm tengeri eszközök energiaellátására” – fogalmaztak a tanulmány szerzői.