¿Cómo funcionan las células solares bajo el agua?

Aunque la generación de energía de las células solares se reducirá en gran medida cuando se coloquen bajo el agua, esto no deja de ser beneficioso para la investigación sobre este tema. Investigadores en India dijeron que las células solares colocadas en el agua pueden usarse para monitorear sensores, que pueden usarse en campos comerciales y de defensa.

Los científicos del Instituto de Tecnología de Bura, el Instituto de Tecnología de la India y el Instituto de Investigación y Desarrollo de Materiales de Defensa de la India en el campus de Pirani-Hyderabad dijeron que la batería de silicio amorfo de Panasonic se usó como objeto de prueba, y la batería solar sumergida en agua estaba relativamente en A una temperatura más baja es un ambiente limpio ideal. Sin embargo, la radiación solar recibida en el agua se reduce significativamente. Al citar otro estudio, el equipo de científicos declaró que la eficiencia de conversión de las células de silicio monocristalino y policristalino se reducirá en un 20% cuando estén bajo el agua a una profundidad de 1 metro, pero las células de silicio amorfo La eficiencia de conversión se reduce menos a una profundidad de 1,5 metros. Estos datos comparativos son emocionantes: la eficiencia de conversión restante es suficiente para alimentar dispositivos electrónicos submarinos.

Los científicos probaron una celda de silicio amorfo a una profundidad de 20 cm. La superficie de esta celda está recubierta con polidimetilsiloxano (PDMS). PDMS es el polímero orgánico a base de silicio más utilizado en aplicaciones optoelectrónicas. Cosas. Según los investigadores, PDMS tiene excelentes propiedades ópticas e hidrofobicidad." Este es un polímero inerte, no tóxico, no inflamable" ;, este método de recubrimiento aumenta la potencia de la celda en un 2,79%.

El equipo de investigación eligió células de silicio amorfo porque tienen la sensibilidad espectral para absorber la luz, y el rango de longitud de onda visible de la luz es básicamente entre 380-780 nanómetros. Los investigadores dicen que esto hace que las células de silicio amorfo sean una opción ideal para entornos submarinos. En el agua, a medida que aumenta la profundidad, el espectro se vuelve más estrecho y las longitudes de onda más largas penetran en la profundidad inicial. De hecho, el uso de células de silicio amorfo en aplicaciones de interior y exterior ha sido un lugar común durante mucho tiempo.

Al usar el simulador fotovoltaico SS50AA para probar el rendimiento de las baterías Panasonic, las baterías se sumergieron en agua en cuatro entornos: agua desionizada, agua de lago, agua de mar y se hicieron con sal marina comprada que contiene un 3,5% de salinidad y otras impurezas del agua. Agua de mar artificial. Después de una comparación experimental, el rendimiento de la batería Panasonic en el agua del lago es el peor. Las bacterias, las algas y otras impurezas reducen la transparencia del líquido. La mejor potencia de salida es 0.0367 W, que son los datos obtenidos cuando la profundidad del agua desionizada es de 2 metros, y cuando el agua de mar y el agua de mar artificial están a la misma profundidad, son 0.0337 W y 0.0320 W, respectivamente.

& quot; Aunque todavía existen muchos desafíos y limitaciones, los resultados obtenidos hasta ahora muestran que la tecnología de generación de energía fotovoltaica tiene un gran potencial en sensores o equipos de monitoreo submarino y varias otras aplicaciones comerciales y de defensa de la electrónica de potencia moderna." Los investigadores escribieron en el artículo que este estudio fue publicado en el International Energy Research Journal con el título de" Análisis de los resultados de la irradiación solar de las células solares de silicio amorfo en diferentes entornos submarinos."

Sanket Goel, coordinador de esta investigación y profesor del Instituto Birla de Tecnología y Ciencia (BITS-Pilani), dijo: “Esta investigación está financiada por el Laboratorio de Defensa Nacional de la India y se destina principalmente a explorar y optimizar el uso de energía solar submarina. energía. Para operar varios sensores subacuáticos y equipos de monitoreo ". Esta investigación abre nuevas direcciones para la aplicación de la energía solar bajo el agua.