O echipă de cercetători din China a realizat cu succes testarea unor panouri solare la o adâncime de 10 metri sub apă. Experimentul a fost desfășurat în apropierea Insulelor Weizhou, situate în largul coastei de sud a Chinei, într-un interval de două ore. Tehnologia a fost concepută special pentru a capta lungimile de undă ale luminii solare care pot penetra mediul marin, oferind o soluție pentru generarea de energie în zonele subacvatice.
Principala dificultate în utilizarea panourilor fotovoltaice în mediul subacvatic rezidă în pierderea rapidă a intensității luminii pe măsură ce adâncimea crește. La o distanță de aproximativ 10 metri sub suprafața apei, radiația roșie este absorbită aproape în totalitate, iar cantitatea de lumină disponibilă este semnificativ redusă. Deoarece celulele tradiționale pe bază de siliciu funcționează mai eficient în spectrul care este puternic atenuat sub apă, echipa a ales o abordare diferită.
Cercetătorii au optat pentru utilizarea celulelor pe bază de perovskit, dotate cu o bandă interzisă largă de aproximativ 1,96 electronvolți. Acest tip de celulă este proiectat să valorifice mai eficient lumina albastru-verzuie care rămâne disponibilă la adâncimi mari. Testele de laborator au confirmat potențialul acestei tehnologii, o celulă de doar 0,0895 centimetri pătrați a atins o eficiență de conversie a energiei de 34,71% în condiții simulate.
Eficiența a fost menținută și la dimensiuni mai mari, un modul de 28,79 centimetri pătrați obținând o eficiență de 29,4%. În condiții de apă de mare simulată, dispozitivul a păstrat 99,58% din eficiența inițială după 1.000 de ore de imersiune continuă. Calculele indică un timp de funcționare T80 de aproximativ 48.094 de ore, ceea ce înseamnă că sistemul poate păstra cel puțin 80% din performanța de la început după aproximativ cinci ani și jumătate.
În cadrul testelor din Marea Chinei de Sud, celulele au fost montate pe un robot subacvatic și testate la adâncimi de 2, 6 și 10 metri. Rezultatele de producție și stocare a energiei au variat în funcție de adâncime: 1.416 mWh la 2 metri, 752 mWh la 6 metri și 324 mWh la adâncimea de 10 metri. Aceste date demonstrează capacitatea sistemului de a extrage energie chiar și în condițiile de iluminare limitată de la adâncime.
Dezvoltarea tehnologiilor de captare a energiei regenerabile, precum cele fotovoltaice, este esențială pentru diversificarea surselor de energie verde la nivel global. Integrarea acestor sisteme în mediul marin reprezintă o frontieră nouă în ingineria energetică, vizând utilizarea spațiilor oceanice pentru producția de electricitate fără a depinde exclusiv de suprafețele terestre disponibile pentru parcurile solare convenționale.