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太阳能电池在水下如何工作?
  • 2020-02-26 13:58:53
  • 浏览:783
  • 来自:SOLARZOOM光储亿家

如果把太阳能电池放在水下会怎样?为了满足好奇,科学家们真的做了这样的实验。

近日,印度科学家们将电池放入水中,测试了水下非晶硅太阳能电池的性能。科学家们表示,电池浸入水下确实会损失很多能量,但并不意味着这毫无用处,水下太阳能系统具有用于监视传感器等商业和国防应用的潜力。

由于在水下,因此太阳辐射很低。但得益于较低的温度,水下太阳能电池都处于较为理想的环境中。同时,通过晶硅太阳能和非晶硅太阳能的对照实验,他们发现,单晶硅和多晶硅电池在水下1m深处时转换效率就会下降20%,但是非晶硅太阳能电池在水下1.5m处的衰减仍比晶硅电池小,因此具有潜在的发展价值。

实验人员称,虽然转换效率会降低,但仍能足以为水下电子设备供电。

科学家使用了一种覆有聚二甲基硅氧烷(PDMS)的非晶电池进行实验。聚二甲基硅氧烷(PDMS)这种材料是一种高分子有机硅化合物,具有良好的光学透明特性和疏水性,是应用最广泛的硅为基础的有机聚合物材料,这层涂料将电池在水下两米的转换效率提高了2.79%。

而之所以选择非晶硅电池,是因为非晶硅电池所具有的各种特性,如生产成本低、适于大批量生产、弱光响应好等。非晶硅电池具有吸收光的光谱灵敏度,基本上在380-780nm的可见光波长范围内,在水下环境中,光谱随着深度的增加而变窄,这使非晶形电池成为水下环境的理想选择。

科学家还测试了非晶硅电池在不同水环境中的发电性能。实验共设置了四种水环境,分别是去离子水,湖水,海水和人造海水(人造海水是用盐度为3.5%的海盐和其他水杂质制备的)。

其中在湖水的发电性能最差,由于细菌、藻类和其他杂质降低了液体的透明度,因此光照最弱。去离子水中得到的实验功率最佳,其次为海水和人造海水。

实验人员总结称,虽然在水下展开太阳能发电还具有一定的挑战和局限性,但是太阳能发电在水下监控传感器应用或其他商业和国防应用中仍具有巨大的潜力。

该报告《分析不同水下环境中非晶硅太阳能电池上太阳辐射的结果》发表在在国际能源研究杂志上,研究团队由印度坎普尔技术学院和比拉尼海德拉巴校区Birla技术学院科学家组成。

【责任编辑:liuchang】
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