به گزارش نسیم اقتصاد، پژوهشگران با آزمایش سلول‌های خورشیدی مبتنی بر پروسکایت در عمق 10 متری دریای جنوبی چین، امکان تولید برق از نور خورشید در اعماق زیر آب را به نمایش گذاشته‌اند؛ دستاوردی که می‌تواند افق‌های تازه‌ای برای تأمین انرژی تجهیزات زیرآبی و اقیانوسی ایجاد کند.

 راز عملکرد پنل‌ها در زیر آب چیست؟

یکی از مهم‌ترین چالش‌های تولید برق خورشیدی در زیر آب، کاهش شدت نور خورشید با افزایش عمق است. با این حال، بخشی از نور آبی و سبز می‌تواند به لایه‌های عمیق‌تر آب نفوذ کند. پژوهشگران با استفاده از مواد نیمه‌رسانای پروسکایت، سلول‌هایی طراحی کرده‌اند که قابلیت جذب این طول‌موج‌ها را دارند.

 نتایج آزمایش‌ها چه می‌گویند؟

بر اساس نتایج این پژوهش که در نشریه علمی Joule منتشر شده است:

 در آزمایش‌های آزمایشگاهی شبیه‌سازی‌شده در شرایط عمق 10 متری، سلول‌ها حدود 35 درصد از نور خورشیدی دریافتی را به برق تبدیل کردند.

 در آزمایش میدانی نزدیک جزایر ویژو در دریای جنوبی چین، پنل‌هایی با مساحت 115 سانتی‌متر مربع طی دو ساعت در عمق 2 متری، 1٬416 میلی‌وات‌ساعت برق تولید کردند.

 همین پنل‌ها در عمق 10 متری و طی دو ساعت، 324 میلی‌وات‌ساعت برق تولید کردند؛ رقمی که با وجود کاهش تولید نسبت به عمق کمتر، از انتظار اولیه پژوهشگران فراتر رفت.

همچنین، این سلول‌ها پس از 1٬160 ساعت قرارگیری در شرایط شبیه‌سازی‌شده زیر آب، تقریباً افت عملکردی نشان ندادند. بر همین اساس، پژوهشگران برآورد کرده‌اند که این فناوری در عمق 10 متری می‌تواند حدود 5٫5 سال به کار خود ادامه دهد؛ هرچند این مدت، برآوردی مبتنی بر آزمایش‌های انجام‌شده است و نه نتیجه پنج سال و نیم فعالیت واقعی در دریا.

 کاربرد این فناوری در صنعت انرژی

توسعه سلول‌های خورشیدی زیرآبی می‌تواند به تأمین برق حسگرها، دوربین‌ها، سامانه‌های پایش محیط دریایی و تجهیزات ارتباطی اقیانوسی کمک کند؛ تجهیزاتی که معمولاً در مناطق دور از منابع برق مستقر هستند و برای ادامه فعالیت به باتری نیاز دارند.

تأمین برق از نور خورشید در زیر آب می‌تواند وابستگی این تجهیزات به تعویض و شارژ باتری‌ها را کاهش دهد و مدت فعالیت پیوسته آن‌ها را افزایش دهد.

 گام بعدی چیست؟

با وجود نتایج امیدوارکننده، عملکرد این پنل‌ها در اعماق بیشتر، شرایط متغیر دریا و دوره‌های طولانی بهره‌برداری واقعی همچنان باید بررسی شود. پژوهشگران در ادامه به دنبال تعیین محدودیت‌های نفوذ نور خورشید و ارزیابی ظرفیت عملی این فناوری در محیط‌های دریایی هستند.

این پژوهش نشان می‌دهد که ظرفیت انرژی خورشیدی تنها به سطوح خشکی و تأسیسات شناور محدود نیست و فناوری‌های نوین سلول خورشیدی می‌توانند مسیرهای تازه‌ای برای تأمین انرژی تجهیزات زیرآبی فراهم کنند.
 

لینک کوتاه

• 
• 
• 
• 
• 
•