Come funzionano le celle solari sott'acqua?

Sebbene la generazione di energia delle celle solari sarà notevolmente ridotta quando vengono poste sott'acqua, ciò non è privo di benefici per la ricerca su questo argomento. I ricercatori in India hanno affermato che le celle solari posizionate nell'acqua possono essere utilizzate per monitorare i sensori, che possono essere utilizzati nei campi commerciali e di difesa.

Gli scienziati del Bura Institute of Technology, dell'Indian Institute of Technology e dell'Indian Defense Materials Research and Development Institute presso il campus di Pirani-Hyderabad hanno affermato che la batteria al silicio amorfo di Panasonic è stata utilizzata come oggetto di prova e la batteria solare immersa nell'acqua era relativamente in A la temperatura più bassa è un ambiente pulito ideale. Tuttavia, la radiazione solare ricevuta nell'acqua è notevolmente ridotta. Citando un altro studio, il team di scienziati ha affermato che l'efficienza di conversione delle celle di silicio monocristallino e policristallino diminuirà del 20% se sott'acqua a una profondità di 1 metro, ma le celle di silicio amorfo L'efficienza di conversione è meno ridotta a una profondità di 1,5 metri. Questi dati comparativi sono entusiasmanti: l'efficienza di conversione rimanente è sufficiente per alimentare dispositivi elettronici subacquei.

Gli scienziati hanno testato una cella di silicio amorfo a una profondità di 20 cm. La superficie di questa cella è rivestita con polidimetilsilossano (PDMS). Il PDMS è il polimero organico a base di silicio più utilizzato nelle applicazioni optoelettroniche. Cose. Secondo i ricercatori, il PDMS ha eccellenti proprietà ottiche e idrofobicità."Questo è un polimero inerte, non tossico, non infiammabile", questo metodo di rivestimento aumenta la potenza della cella del 2,79%.

Il team di ricerca ha scelto celle di silicio amorfo perché hanno la sensibilità spettrale per assorbire la luce e la gamma di lunghezze d'onda visibili della luce è fondamentalmente tra 380-780 nanometri. I ricercatori affermano che questo rende le celle di silicio amorfo la scelta ideale per gli ambienti sottomarini. In acqua, all'aumentare della profondità, lo spettro si restringe e le lunghezze d'onda più lunghe penetrano alla profondità iniziale. In effetti, l'uso di celle di silicio amorfo in applicazioni interne ed esterne è stato a lungo un luogo comune.

Quando si utilizza il simulatore fotovoltaico SS50AA per testare le prestazioni delle batterie Panasonic, le batterie sono state immerse in acqua in quattro ambienti: acqua deionizzata, acqua di lago, acqua di mare e fatte di sale marino acquistato contenente il 3,5% di salinità e altre impurità dell'acqua. Acqua di mare artificiale. Dopo un confronto sperimentale, le prestazioni della batteria Panasonic nell'acqua del lago sono le peggiori. Batteri, alghe e altre impurità riducono la trasparenza del liquido. La migliore potenza di uscita è 0,0367 W, che sono i dati ottenuti quando la profondità dell'acqua deionizzata è di 2 metri e quando l'acqua di mare e l'acqua di mare artificiale sono alla stessa profondità, sono rispettivamente 0,0337 W e 0,0320 W.

& quot;Sebbene ci siano ancora molte sfide e limitazioni, i risultati ottenuti finora mostrano che la tecnologia di generazione di energia fotovoltaica ha un grande potenziale nei sensori o nelle apparecchiature di monitoraggio subacqueo e in varie altre applicazioni commerciali e di difesa della moderna elettronica di potenza."I ricercatori hanno scritto nell'articolo che questo studio è stato pubblicato sull'International Energy Research Journal con il titolo di"Analisi dei risultati dell'irradiazione solare delle celle solari al silicio amorfo in diversi ambienti sottomarini."

Sanket Goel, il coordinatore di questa ricerca e professore al Birla Institute of Technology and Science (BITS-Pilani), ha dichiarato: "Questa ricerca è finanziata dall'Indian National Defense Laboratory ed è principalmente per esplorare e ottimizzare l'uso del solare sottomarino energia. Per azionare vari sensori subacquei e apparecchiature di monitoraggio”. Questa ricerca apre nuove direzioni per l'applicazione dell'energia solare sott'acqua.