توسعه پنل‌های خورشیدی جدید که می‌توانند در عمق ۱۰ متری زیر آب برق تولید کنند

پژوهشگران چینی توانسته‌اند سلول‌های خورشیدی جدیدی را توسعه دهند که عملکرد بهتری در مقایسه با نسل‌های پیشین در زیر آب دارند و امیدبخش راهکاری تازه برای تامین انرژی دستگاه‌های شناور هستند.

پنل‌های خورشیدی زیر آب می‌توانند انرژی دستگاه‌های تحقیقاتی را تأمین کنند

امروزه دستگاه‌های متنوعی برای کاربردهای تحقیقاتی یا اکتشافی در زیر آب مورد استفاده قرار می‌گیرند و تأمین انرژی آن‌ها به یکی از چالش‌های روزمره پژوهشگران تبدیل شده است. استفاده از باتری‌های رایج با محدودیت‌هایی همراه است و اتصال مستقیم با سیم نیز محدوده حرکت آن‌ها را کاهش می‌دهد. اکنون دانشمندان چینی توانسته‌اند نشان دهند که پنل‌های خورشیدی تا عمق ۱۰ متری آب نیز قابل استفاده هستند و شاید بتوان در آینده از آن‌ها برای تأمین انرژی دستگاه‌های زیر آب بهره گرفت.

گروهی از محققان دانشگاه یوننان چین توانستند با قراردادن یک سری پنل خورشیدی در عمق ۱۰ متری دریای چین، چند باتری لیتیومی را طی مدت ۲ ساعت شارژ کنند. آن‌ها از هالیدهای سرب با ساختار پروسکایت همراه با پلیمر خاصی تحت‌عنوان پلی‌هگزامتیلن گوانیدین هیدروکلراید برای ساخت سلول‌های خورشیدی بهره گرفتند که می‌تواند بهره‌وری آن‌ها را در مقایسه با انواع دیگر بهبود دهد.

طبق ادعای سرپرست پژوهش، تحقیقات پیشین در این حوزه بسیار محدود بوده‌اند و تمرکز آن‌ها روی آب‌های کم‌عمق، نهایتاً تا ۲ متر، بوده است. از نظر وی، چنین عمقی نمی‌تواند برای کاربردهای واقعی مفید باشد؛ اما عمق آزمایشی آن‌ها پتانسیل استفاده تجاری و انبوه را دارد. همچنین سازندگان سلول‌های خورشیدی جدید می‌گویند محصول جدید آن‌ها می‌تواند بیش از ۵ سال در زیر آب به عملکرد خود ادامه دهد و تا آن زمان نیازی به تعمیر یا جایگزینی آن‌ها وجود نخواهد داشت.

سلول‌های خورشیدی در عمق ۲ متری مقدار جذب انرژی ۱۴۱۶ میلی‌وات بر ساعت را به‌ثبت رسانده‌اند؛ درحالی‌که این مقدار در عمق‌های ۶ و ۱۰ متری به‌ترتیب برابر با ۷۵۲ و ۳۲۴ میلی‌وات بر ساعت گزارش شده است.

در آزمایش جداگانه‌ای، راندمان کلی این سلول‌ها برابر با ۳۵ درصد اعلام شد. اگرچه میزان جذب انرژی نمی‌تواند برای دستگاه‌های بزرگ و دارای موتور کافی باشد، اما گزینه‌ای ایده‌آل برای حسگرها، دوربین‌های کوچک و سیستم‌های ارتباطی مورد استفاده در نزدیکی سطح آب محسوب می‌شود.

بسیاری از لوازم تحقیقاتی و اکتشافی مختص به زیر آب برای مدت زیادی در یک نقطه ساکن هستند؛ در نتیجه، مجهزکردن آن‌ها به باتری و پنل خورشیدی جدید می‌تواند راهکاری جایگزین برای تأمین انرژی بدون نیاز به دخالت انسان محسوب شود.

هنوز مشخص نیست که سلول‌های خورشیدی جدید چگونه با محیط اطراف خود تعامل می‌کنند. برای مثال، ازدیاد جلبک‌ها روی سطح آن‌ها می‌تواند تأثیر بسزایی بر میزان جذب انرژی داشته باشد و شاید همین مسئله نیاز به تمیزکردن دوره‌ای آن‌ها را به وجود آورد.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Cell منتشر شده است.