Wie funktionieren Solarzellen unter Wasser?

Obwohl die Stromerzeugung von Solarzellen unter Wasser stark reduziert wird, ist dies nicht ohne Nutzen für die Forschung zu diesem Thema. Forscher in Indien sagten, dass in Wasser platzierte Solarzellen zur Überwachung von Sensoren verwendet werden können, die in kommerziellen und Verteidigungsbereichen eingesetzt werden können.

Wissenschaftler des Bura Institute of Technology, des Indian Institute of Technology und des Indian Defense Materials Research and Development Institute auf dem Campus Pirani-Hyderabad sagten, dass die amorphe Siliziumbatterie von Panasonic als Testobjekt verwendet wurde und die in Wasser getauchte Solarbatterie relativ in A niedrigere Temperatur ist eine ideale saubere Umgebung. Die im Wasser aufgenommene Sonneneinstrahlung wird jedoch deutlich reduziert. Unter Berufung auf eine andere Studie gab das Wissenschaftlerteam an, dass der Umwandlungswirkungsgrad von monokristallinen und polykristallinen Siliziumzellen unter Wasser in einer Tiefe von 1 Meter um 20% sinkt, aber amorphe Siliziumzellen Der Umwandlungswirkungsgrad ist in einer Tiefe von 1,5 weniger reduziert Meter. Diese Vergleichsdaten sind aufregend: Der verbleibende Umwandlungswirkungsgrad reicht aus, um elektronische Unterwassergeräte mit Strom zu versorgen.

Wissenschaftler testeten eine amorphe Siliziumzelle in einer Tiefe von 20 cm. Die Oberfläche dieser Zelle ist mit Polydimethylsiloxan (PDMS) beschichtet. PDMS ist das am häufigsten verwendete organische Polymer auf Siliziumbasis in optoelektronischen Anwendungen. Dinge. Laut den Forschern verfügt PDMS über hervorragende optische Eigenschaften und Hydrophobie."Dies ist ein inertes, ungiftiges, nicht brennbares Polymer", diese Beschichtungsmethode erhöht die Zellleistung um 2,79 %.

Das Forschungsteam entschied sich für amorphe Siliziumzellen, weil sie die spektrale Empfindlichkeit haben, Licht zu absorbieren und der sichtbare Wellenlängenbereich des Lichts im Wesentlichen zwischen 380 und 780 Nanometern liegt. Forscher sagen, dass dies amorphe Siliziumzellen zu einer idealen Wahl für Unterwasserumgebungen macht. In Wasser wird das Spektrum mit zunehmender Tiefe schmaler, und längere Wellenlängen dringen in die ursprüngliche Tiefe ein. Tatsächlich ist der Einsatz von amorphen Siliziumzellen in Innen- und Außenanwendungen seit langem gang und gäbe.

Bei Verwendung des Photovoltaik-Simulators SS50AA zum Testen der Leistung von Panasonic-Batterien wurden die Batterien in vier Umgebungen in Wasser getaucht: entionisiertes Wasser, Seewasser, Meerwasser und aus gekauftem Meersalz mit 3,5% Salzgehalt und anderen Wasserverunreinigungen. Künstliches Meerwasser. Nach experimentellem Vergleich ist die Leistung des Panasonic-Akkus im Seewasser am schlechtesten. Bakterien, Algen und andere Verunreinigungen verringern die Transparenz der Flüssigkeit. Die beste Ausgangsleistung beträgt 0,0367 W. Dies sind die Daten, die erhalten werden, wenn die Tiefe von entionisiertem Wasser 2 Meter beträgt, und wenn sich Meerwasser und künstliches Meerwasser in derselben Tiefe befinden, sind sie 0,0337 W bzw. 0,0320 W.

& quot;Obwohl es noch viele Herausforderungen und Einschränkungen gibt, zeigen die bisher erzielten Ergebnisse, dass die photovoltaische Stromerzeugungstechnologie ein großes Potenzial für Unterwasserüberwachungssensoren oder -geräte und verschiedene andere kommerzielle und verteidigungsbezogene Anwendungen moderner Leistungselektronik hat."Die Forscher schrieben in dem Artikel, dass diese Studie im International Energy Research Journal unter dem Titel"Analysis of Solar Bestrahlung Results of Amorphous Silicon Solar Cells in Different Underwater Environments veröffentlicht wurde.&Zitat;

Sanket Goel, der Koordinator dieser Forschung und Professor am Birla Institute of Technology and Science (BITS-Pilani), sagte: „Diese Forschung wird vom Indian National Defense Laboratory finanziert und dient hauptsächlich der Erforschung und Optimierung der Nutzung von Unterwassersolar Energie. Um verschiedene Unterwassersensoren und Überwachungsgeräte zu betreiben.“ Diese Forschung eröffnet neue Wege für die Anwendung von Sonnenenergie unter Wasser.