Американские ученые нашли способ размещать солнечные батареи под водой. Сотрудники Военно-морской исследовательской лаборатории США объявили о создании фотоэлектрических панелей, предназначенных для питания подводных датчиков, находящихся на глубине.
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.
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.
Авторы разработки говорят, что традиционно подводные автономные системы и сенсоры имели очень ограниченную популярность как раз по причине ограниченной доступности электричества. Поэтому они подключались к береговых установкам питания или получали электричество с кораблей.
Попытки использовать традиционные фотоэлектрические панели в большинстве случаев не приводили к успеху, так как обычные солнечные батареи под водой они просто не получают ультрафиолетового излучения в достаточном количестве.
Сбор солнечного света под водой представляет собой проблему, поэтому в подводных панелях исследователи несколько изменили принцип сбора фотонов и их преобразования в электричество.
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.
Под водой солнечный свет смещается в сторону синего и зеленого спектров, что и позволяет ячейкам GaInP работать с нужной эффективностью.