据TechRadar报道,中国云南大学的研究团队在南海水下约10米处测试了一组太阳能电池,这些电池在两个小时內收集到足够能量,为一组锂离子电池充电。相关论文发表在《Joule》期刊上,研究团队称,这是浸没式太阳能电池首次在约10米水深下实际运行的功能验证,可能为水下设备自供电提供新路径。

论文介绍,这些电池由铅卤钙钛矿制成,并加入了名为聚六亚甲基胍盐酸盐的聚合物。这一添加剂有助于提高电池效率。研究人员将电池放置在水面下32英尺(约10米)处,并记录不同深度的发电表现。

在2米深度,电池捕获了1416毫瓦时(mWh)电量;在6米深度降至752 mWh;在10米深度为324 mWh。在另外的实验室测试中,这些太阳能板的功率转换效率略低于35%。研究人员表示,每个设备一次可部署约五年半。

云南大学的Wen-Hua Zhang表示,关于水下太阳能电池的研究报道很少,且都集中在只有2米或更浅的极浅水域,远不能满足实际应用需求。他说,这项工作首次对约10米水深下实际运行的浸没式太阳能电池进行功能验证,极大拓宽了其应用范围。

研究设想是,水下太阳能电池可为传感器、摄像头、通信系统等设备供电。这类设备大部分时间处于固定位置,附近的太阳能电池可帮助它们持续保持电量和工作状态,不一定需要大量人工干预。

目前尚不清楚这种太阳能板会如何与周围环境相互作用。论文提到,它们可能积累生物物质,从而妨碍运行,可能需要定期清洁才能保持功能。阳光在驱动电池的同时,也可能促进植物和动物生长,这一过程被称为生物污损。

论文作者写道,这项工作为钙钛矿光伏技术在水下环境中的实际部署铺平道路,为自持海洋能源系统和自主水下设备提供了一条有前景的路线。