Исследовательская группа из американской Военно-морской исследовательской лаборатории говорит о разработке солнечных фотоэлектрических панелей, способных работать под водой, обеспечивая необходимым электричеством подводные морские сенсоры на глубине до 9 метров.
Авторы разработки говорят, что традиционно подводные электрические автономные системы и сенсоры имели очень ограниченную популярность как раз по причине ограниченной доступности электричества. Как правило, такие системы до сих пор базировались на береговых системах питания или получили электричество от надводных систем, например от кораблей. Попытки использовать традиционные фотоэлектрические панели в большинстве случаев не приводили к успеху, так как обычные солнечные батареи очень чувствительны к свету и под водой они просто не получают ультрафиолетового света в достаточном количестве, чтобы начать генерировать электричество.
"С новыми панелями мы можем практически неограниченно использовать подводные автономные системы, исследуя морское пространство и наблюдая за окружающей средой", - говорит Филип Дженкинс, один из авторов разработки. По его словам, сбор солнечного света под водой по-прежнему представляет собой проблему, поэтому в подводных панелях исследователи несколько изменили принцип сбора фотонов и их преобразования в электричество.
Дженкинс говорит, что под водой солнечный свет меняет длину своей волны, а также частично поглощается самой водной средой, однако если панель перенастроить на "водный солнечный свет", то и она сможет генерировать электричество в необходимых количествах. Изначально специалисты пытались изготавливать солнечные батареи для подводного использования на основе кристаллизованных кремниевых элементов, тогда как сейчас они пришли к выводу о том, что целесообразнее применять аморфные кремниевые ячейки.
Специалисты пришли к выводу, что для выполнения работ по сбору фотонов под водой хорошо подходит высококачественный фосфид индия галлия (GaInP), ячейки которого подходят для работы в водной среде и хорошо чувствительны к свету в видимом диапазоне (400-700 нанометров). В результате этого, созданные панели могут генерировать так называемый низкий темновой ток, получаемый в условиях слабой освещенности.
Дженкинс говорит, что под водой солнечный свет смещается в сторону синего и зеленого спектров, что и позволяет ячейкам GaInP работать с нужной эффективностью. Первые опыты показали, что при глубине в 9,1 метра панели способны генерировать около 7 ватт на квадратный метр площади батарей. На практике это позволяет развертывать электрическое автономное оборудование в прибрежных зонах, где глубина не превышает 20-30 метров.
Источник: CyberSecurity
|
