Китай запустил первую подводную солнечную станцию на перовските

Китайские специалисты представили и успешно испытали первую в мире подводную солнечную электростанцию. Фотоэлектрическая система на основе перовскита работала в открытом море на глубине 10 метров и показала, что генерация энергии под водой возможна даже при сильном ослаблении света. О результатах сообщает South China Morning Post.

Почему обычные панели не работают под водой

На глубине 10 метров до поверхности фотонов доходит лишь около 10% от исходного солнечного потока. Красный спектр, который эффективно используют кремниевые элементы, поглощается водой почти полностью. В таких условиях традиционные технологии теряют эффективность и становятся нецелесообразными.

Для работы в сине-зеленой части спектра, которая доминирует под водой, исследователи выбрали перовскитные солнечные элементы на основе галогенидов свинца. Широкая запрещенная зона около 1,96 эВ делает их чувствительными именно к этому диапазону света, что позволяет им преобразовывать остаточную радиацию в электричество.

Проблема стабильности в морской среде

Морская вода создает серьезные риски для перовскита. Материал может деградировать из-за коррозии, высокого давления, проблем с упаковкой и возможной утечки свинца. Эти факторы ранее ограничивали применение технологии в подводных условиях.

Команда решила задачу устойчивости с помощью добавки полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, сокращенно ПГМГ. Вещество вводили на этапе кристаллизации, чтобы повысить стойкость ячеек к агрессивной среде и замедлить разрушение структуры.

Что нового в эксперименте

По данным Юньнаньского университета, предыдущие подводные солнечные батареи тестировались лишь на очень небольшой глубине. Нынешний проект впервые подтвердил работоспособность погружных солнечных батарей на глубине до 10 метров в реальных морских условиях.

Успех испытания открывает перспективы для автономного питания подводных датчиков, систем мониторинга экосистемы и других устройств, которым требуется энергия без прокладки кабелей. Подводная солнечная генерация может стать частью распределенной возобновляемой инфраструктуры прибрежных зон.

• Глубина испытаний: 10 м в открытом море
• Технология: перовскитные элементы на галогенидах свинца
• Запрещенная зона: около 1,96 эВ под сине-зеленый свет
• Стабилизатор: полигексаметиленгуанидин гидрохлорид ПГМГ