Como as células solares funcionam embaixo d'água?

Embora a geração de energia das células solares seja muito reduzida quando colocadas debaixo d'água, isso traz benefícios para as pesquisas sobre o assunto. Pesquisadores na Índia disseram que células solares colocadas na água podem ser usadas para monitorar sensores, que podem ser usados ​​em campos comerciais e de defesa.

Cientistas do Instituto de Tecnologia de Bura, do Instituto de Tecnologia da Índia e do Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento de Materiais de Defesa da Índia no campus de Pirani-Hyderabad disseram que a bateria de silício amorfa da Panasonic foi usada como objeto de teste, e a bateria solar imersa em água estava relativamente em A temperatura mais baixa é um ambiente limpo ideal. No entanto, a radiação solar recebida na água é reduzida significativamente. Ao citar outro estudo, a equipe de cientistas afirmou que a eficiência de conversão de células de silício monocristalino e policristalino cairá 20% quando debaixo de água a uma profundidade de 1 metro, mas em células de silício amorfo. A eficiência de conversão é menos reduzida a uma profundidade de 1,5 metros. Esses dados comparativos são empolgantes: a eficiência de conversão restante é suficiente para alimentar dispositivos eletrônicos subaquáticos.

Os cientistas testaram uma célula de silício amorfa a uma profundidade de 20 cm. A superfície desta célula é revestida com polidimetilsiloxano (PDMS). PDMS é o polímero orgânico à base de silício mais amplamente utilizado em aplicações optoeletrônicas. Coisas. Segundo os pesquisadores, o PDMS possui excelentes propriedades ópticas e hidrofobicidade.&Este é um polímero inerte, não tóxico, não inflamável &, este método de revestimento aumenta a potência da célula em 2,79%.

A equipe de pesquisa escolheu células de silício amorfo porque têm sensibilidade espectral para absorver luz, e a faixa de comprimento de onda visível da luz é basicamente entre 380-780 nanômetros. Os pesquisadores dizem que isso torna as células de silício amorfo a escolha ideal para ambientes subaquáticos. Na água, conforme a profundidade aumenta, o espectro se torna mais estreito e comprimentos de onda mais longos penetram na profundidade inicial. Na verdade, o uso de células de silício amorfo em aplicações internas e externas há muito tempo é lugar-comum.

Ao usar o simulador fotovoltaico SS50AA para testar o desempenho das baterias Panasonic, as baterias foram imersas em água em quatro ambientes: água deionizada, água do lago, água do mar e feita de sal marinho comprado contendo 3,5% de salinidade e outras impurezas da água. Água do mar artificial. Após a comparação experimental, o desempenho da bateria Panasonic na água do lago é o pior. Bactérias, algas e outras impurezas reduzem a transparência do líquido. A melhor potência de saída é 0,0367 W, que é o dado obtido quando a profundidade da água deionizada é de 2 metros, e quando a água do mar e a água do mar artificial estão na mesma profundidade, são 0,0337 W e 0,0320 W, respectivamente.

& quot; Embora ainda existam muitos desafios e limitações, os resultados obtidos até agora mostram que a tecnologia de geração de energia fotovoltaica tem grande potencial em sensores ou equipamentos de monitoramento subaquático, e várias outras aplicações comerciais e de defesa da eletrônica de potência moderna." Os pesquisadores escreveram no artigo que este estudo foi publicado no International Energy Research Journal sob o título de" Analysis of Solar Irradiation Results of Amorphous Silicon Solar Cells in Different Underwater Environments."

Sanket Goel, o coordenador desta pesquisa e professor do Instituto Birla de Tecnologia e Ciência (BITS-Pilani), disse: “Esta pesquisa é financiada pelo Laboratório de Defesa Nacional da Índia e é principalmente para explorar e otimizar o uso de energia solar subaquática energia. Para operar vários sensores subaquáticos e equipamentos de monitoramento. ” Esta pesquisa abre novos rumos para a aplicação da energia solar subaquática.