21 septanm 2026- Nan yon pwogrè siyifikatif pou enèji renouvlab maren, chèchè ki soti nan Lachin ak Swis te demontre avèk siksè selil solè perovskite ki kapab opere 10 mèt anba sifas oseyan an, jenere ase elektrisite pou chaje pil ityòm-ion anba dlo. Konklizyon yo te pibliye 11 septanm nan jounal Cell PressJoule, reprezante premye validasyon fonksyonèl selil solè submergé nan yon pwofondè ki gen rapò ak aplikasyon pratik.
Pi lwen pase Dlo Fon
Pandan plizyè ane, enèji solè yo te itilize sou rivaj an tèm de selil solè ak teknoloji ki gen rapò, men rasanble enèji solè anba dlo se trè konplike. Limyè vin pi fèb nan dlo nan yon vitès trè vit, plis koulè divès kalite limyè parèt anba dlo. Tès anvan yo konsènan pouvwa solè anba dlo yo te fèt nan yon pwofondè maksimòm de mèt, ki se toujou yon fason lontan soti nan vin reyalis an tèm de aplikasyon aktyèl.
"Trè kèk etid yo te rapòte sou selil solè anba dlo yo, epi yo tout yo konsantre sou pwofondè dlo trè fon nan sèlman de mèt oswa mwens," te di Wen-Hua Zhang nan Yunnan University ak Southwest United Graduate School nan Kunming, Lachin, ki te dirije etid la. "Travay sa a prezante premye validasyon fonksyonèl selil solè submerge yo pratikman opere nan yon pwofondè dlo ki rive jiska apeprè 10 mèt, anpil elaji dimansyon aplikasyon yo."
Ekip rechèch la, ki te gen ladan tou chèchè nan Enstiti Federal Swis Teknoloji Lausanne (EPFL), te abòde defi a atravè yon estrateji materyèl-ak-aparèy ki santre sou selil solè perovskit lajè-bandgap.
Wide-Bandgap Perovskites: Akor pou limyè anba dlo
Chèchè yo te anplwaye perovskit plon Halogen ak yon bandgap apeprè 1.96 eV, ki fèt espesyalman pou absòbe spectre limyè ble-a-zoranj ki domine nan pwofondè 5 a 10 mèt. Yon inovasyon kle te entwodiksyon polyhexamethylene guanidine hydrochloride (PHMG) kòm yon aditif kristalizasyon. Aditif sa a modile nivo enèji nan materyèl perovskit la, siprime migrasyon iyon halogen, diminye dansite defo, ak amelyore faktè estabilite lasi-kritik pou operasyon dirab anba dlo.
Pou evalye avèk presizyon pèfòmans aparèy nan kondisyon submerged, ekip la te devlope yon sistèm laboratwa Customized ekipe ak filtè optik pwepare pou simulation ekleraj anba dlo nan divès pwofondè.
Metris pèfòmans enpresyonan
Rezilta yo te frape. Anba limyè simulation 10-mèt pwofondè, selil solè perovskite yo submerged reyalize yon efikasite konvèsyon pouvwa a 34.71%. Anba estanda lumières solè AM 1.5G, selil yo rive nan yon efikasite 17.08%, ak pi bon aparèy yo sètifye nan 16.79%.
Rezilta yo nan tès estabilite yo te egalman optimis. Li te jwenn ke panno solè ki estoke nan yon bwat gan plen ak nitwojèn pou 300 jou nan tanperati chanm konsève alantou 96% nan efikasite inisyal yo. Anplis de sa, pa gen okenn pouri anba tè apre 1,160 èdtan nan travay nan kondisyon simulation ki imite sitiyasyon an nan yon pwofondè de 10 m. Anplis de sa, atravè tès aje akselere T80 te estime pou tout lavi yo 48,094 èdtan (oswa alantou 5.49 ane) nan 25 degre nan yon anviwònman simulation submerged.
Soti nan laboratwa nan sid lanmè Lachin
Ekip la te deplase soti nan validation laboratwa ak etid jaden. Yo te prepare modil fotovoltaik perovskit gwo zòn epi yo entegre yo nan robotik anba dlo. Sistèm yo te teste nan 2, 6, ak 10 mèt nan dlo Weizhou Islands nan sid lanmè Lachin.
Rezilta yo jwenn nan jaden an konfime sa yo ki soti nan syans laboratwa ak presizyon segondè. Pwofondè yo te fè li posib jwenn elektrisite montan a 1,416 mWh nan 2 mèt pou delè a nan 2 èdtan. Nan 6 mèt nimewo sa yo tonbe nan 752 mWh, ak pi lwen nan 324 mWh nan distans la nan 10 mèt-ase yo chaje ityòm-ion pil ak pouvwa dirije.
"Sa ki pi etone nou se te anpil enèji elektrik modil gwo zòn nou yo te pwodwi anba kondisyon mond reyèl la nan pwofondè dlo 10-mèt pou sèlman de zè de tan," Zhang te di. "Anplis, nou te reyalize dekale soti nan selil laboratwa ti zòn nan modil gwo-gwosè. Konbinezon an nan envestigasyon yo laboratwa ak eksperyans yo nan jaden bay prèv fò pou operasyon an nan fotovoltaik anba dlo."
Yon chemen nan direksyon enèji marin endepandan
Dekouvèt sa a fòme gwo konsekans nan plizyè zòn. Selil solè ki plonje nan dlo a ka yon sous enèji endepandan pou zouti ki anba dlo ki an chaj siveyans akwakilti, sistèm kominikasyon, veso otonòm anba dlo, ak kamera. Dapre Zhang, aparèy solè submerged yo ka pèmèt soumaren ak machin otonòm anba dlo yo atenn distans ki pi long ak misyon ki dire lontan pase kounye a.
Etid la te sipòte pa Yunling Scholar nan pwovens Yunnan ak Fondasyon Nasyonal Syans Natirèl Lachin nan. Ekip Zhang a planifye pou kontinye teste selil solè perovskite yo nan pwofondè dlo pi fon, mennen ankèt sou limit operasyonèl yo nan fotovoltaik anba dlo, epi etabli pwotokòl tès estanda pou jaden sa a émergentes.
Lè w wè plis pase 70% sifas planèt la fèt ak dlo, ekstraksyon enèji solè ki kache anba lanmè a ouvè yon gwo wout enprevizib pou pwodiksyon enèji vèt. Men, pwoblèm ki rete yo tankou bio-fouling ak enpak alontèm sou ekoloji maren poko rezoud, men demonstrasyon siksè selil solè efikas anba dlo nan 10 mèt se yon etap enpòtan ekstrèmman enpòtan nan direksyon pou kreyasyon sistèm enèji maren endepandan.
