به گزارش تجارت آسان به نقل از Compound semi-conductor، این تحقیق نشان داد سلول‌های خورشیدی مبتنی بر ساختارهای پروسکایت می‌توانند هنگام غوطه‌وری 2 ساعته در آب، 324 میلی‌وات‌ساعت انرژی تولید کنند؛ رقمی که برای شارژ باتری‌های لیتیوم‌-یون کافی است. همچنین این تجهیزات قادرند در عمق 10 متری به‌صورت پیوسته نزدیک به 5.5 سال به فعالیت خود ادامه دهند.

این تحقیق با عنوان مهار انرژی خورشیدی در زیر آب با پروسکایت‌های دارای شکاف نواری گسترده برای سیستم‌های انرژی خودران زیرسطحی» که در تاریخ 11 سپتامبر در نشریه «ژول» (Joule) از انتشارات «سل پرس (Cell Press) منتشر شده است،

یافته‌های این پژوهش بیانگر آن است که سلول‌های خورشیدی زیر آب می‌توانند انرژی مورد نیاز حسگرها، دوربین‌ها و سامانه‌های ارتباطی غوطه‌ور در نقاط دور از خشکی را تأمین کنند.

ون-هوا ژانگ (Wen-Hua Zhang)، از دانشگاه یون‌نان و مدرسه عالی متحد جنوب‌غرب در کون‌مینگ چین و نویسنده این پژوهش می‌گوید: مطالعات بسیار اندکی درباره سلول‌های خورشیدی زیر آب گزارش شده و تمامی آن‌ها بر اعماق بسیار کم، یعنی تنها 2 متر یا کمتر متمرکز بوده‌اند؛ شرایطی که اصلاً پاسخگوی نیازهای عملیاتی و کاربردی در دنیای واقعی نیست.

وی می‌افزاید: این پژوهش نخستین اعتبارسنجی عملیاتی از سلول‌های خورشیدی غوطه‌ور را ارائه می‌دهد که عملاً تا عمق حدود 10 متری کار می‌کنند و دامنه کاربرد این فناوری را به شکل چشمگیری توسعه می‌بخشد.

اگرچه سلول‌های خورشیدی مدت‌هاست انرژی پاک را برای تغذیه فناوری‌های مستقر در خشکی فراهم می‌کنند، اما محققان همواره برای جذب انرژی خورشید در زیر دریابا چالش روبرو بوده‌اند؛ زیرا شدت نور خورشید در فواصل کوتاه زیر آب به سرعت افت می‌کند.

باتری زیر آب چطور عمل می کند؟

طی آزمایش‌های آزمایشگاهی، پژوهشگران دریافتند سلول‌های خورشیدی زیر آب  توسعه‌یافته با شکاف نواری عریض، بازدهی بالایی دارند؛ قابلیتی که امکان جذب طیف نور آبی تا نارنجی را برای آن‌ها فراهم می‌سازد.

پس از نگهداری سلول‌ها در محفظه گلاوباکس مملو از گاز نیتروژن به مدت 300 روز، این سلول‌ها حدود 96 درصد از راندمان اولیه خود را حفظ کردند. این پنل‌ها همچنین پس از 1,160 ساعت قرارگیری تحت شرایط شبیه‌سازی‌شده در عمق 10 متری تقریباً هیچ‌گونه فرسایشی از خود نشان ندادند که نشان‌دهنده پایداری استثنایی آن‌ها در محیط‌های آبی است.

در گام بعدی، اعضای تیم سلول‌های خورشیدی پروسکایت را با ربات‌های زیرآبی ادغام کرده و آن‌ها را در عمق 10 متری جزایر ویژو (Weizhou Islands) در دریای چین جنوبی مستقر ساختند تا کاربرد واقعی آن را ارزیابی کنند. ژانگ تصریح کرد این سلول‌ها پایداری عملیاتی بلندمدت فوق‌العاده‌ای به ثبت رساندند.

ژانگ در ادامه اظهار داشت: ما موفق شده‌ایم مقیاس کار را از سلول‌های کوچک آزمایشگاهی به ماژول‌هایی با ابعاد بزرگ ارتقا دهیم. ترکیب ارزیابی‌های آزمایشگاهی با آزمایش‌های میدانی، سندی محکم بر کارآمدی عملیاتی سیستم‌های فتوولتائیک در زیر آب به شمار می‌رود.