Как пишет New-Science, полученную электроэнергию использовали для зарядки литий-ионных аккумуляторов, показав возможность автономного питания подводного оборудования непосредственно от солнечного света.
До сих пор эксперименты с подводными солнечными элементами в основном проводились на глубине не более двух метров. На большей глубине интенсивность солнечного излучения быстро уменьшается, а его спектр меняется из-за поглощения света водой. Поэтому обычные солнечные элементы, рассчитанные на условия на поверхности Земли, работают под водой менее эффективно.
Команда под руководством Вэнь-Хуа Чжана из Юньнаньского университета разработала для таких условий перовскитные солнечные элементы, специально настроенные на ту часть солнечного света, которая лучше всего проникает сквозь толщу воды. Материал оптимизировали для эффективного преобразования преимущественно сине-зеленого света, сохраняющегося на глубине около 10 метров.
Для повышения эффективности и стабильности исследователи использовали полигексаметиленгуанидин гидрохлорид. Добавка изменила электронные свойства материала, облегчила извлечение электронов, уменьшила количество дефектов и подавила перемещение ионов галогенов внутри кристаллической структуры, которое может ускорять деградацию перовскитных солнечных элементов.
Сначала работу устройств проверили в лаборатории.
Ученые создали систему оптических фильтров, воспроизводящую интенсивность и спектр солнечного света на разных глубинах. При освещении, соответствующем глубине 10 метров, максимальная эффективность преобразования доступной световой энергии достигла 34,71%.
При стандартном наземном солнечном освещении максимальная эффективность этих элементов составляла 17,08%. Высокая эффективность в подводных условиях связана с тем, что элементы специально оптимизированы для измененного водой спектра.
Показатель 34,71% относится к преобразованию значительно более слабого света, сохранившегося на глубине 10 метров, поэтому он не означает, что подводная установка производит больше электроэнергии, чем обычная солнечная панель на поверхности.
Ранее сообщалось, что Китай возводит еще одну гигантскую ГЭС, которая изменит вращение Земли.