سلول‌های خورشیدی پروسکایت؛ تحولی در تولید برق زیر آب

تیمی از پژوهشگران به رهبری سیمین ما در دانشگاه یوننان، موفق به توسعه سلول‌های خورشیدی پروسکایت شده‌اند که قادر به تولید الکتریسیته در زیر آب هستند. این دستاورد علمی می‌تواند مسیر جدیدی برای تأمین انرژی سیستم‌های خودگردان دریایی باز کند.

غلبه بر چالش پایداری در محیط‌های مرطوب

برخلاف سلول‌های سیلیکونی، مواد پروسکایت پتانسیل بالایی برای جذب طول موج‌های خاص نوری دارند که در اعماق دریا وجود دارد. با این حال، حساسیت شدید این مواد به رطوبت همواره یک مانع بزرگ بوده است. محققان با استفاده از یک افزودنی شیمیایی خاص به نام polyhexamethylene guanidine hydrochloride، توانستند یک لایه محافظ و ضد آب پیرامون ساختار سلول ایجاد کنند.

این ترکیب نه تنها از تخریب کریستال‌ها جلوگیری می‌کند، بلکه با تثبیت شبکه کریستالی، مانع از حرکت یون‌ها شده و باعث بهبود تولید جریان الکتریکی می‌شود.

عملکرد خیره‌کننده در تست‌های واقعی

در آزمایش‌های انجام شده، عملکرد این فناوری در شرایط شبیه‌سازی شده محیط‌های دریایی بسیار امیدوارکننده بود. نتایج به‌دست آمده در جدول زیر قابل توجه است:

تست‌های میدانی در دریای چین جنوبی نشان داد که این پنل‌ها حتی در عمق ۱۰ متری نیز قادر به شارژ باتری‌های کوچک هستند، هرچند شدت انرژی تولیدی نسبت به سطوح کم‌عمق‌تر کاهش می‌یابد.

آینده زیرساخت‌های دریایی و اینترنت اشیاء

این فناوری می‌تواند انقلابی در مدیریت سیستم‌های توان دریایی خودگردان ایجاد کند. از جمله کاربردهای احتمالی می‌توان به تجهیز خودروهای زیرآبی بدون سرنشین و گسترش زیرساخت‌های اینترنت اشیاء (IoT) در کف اقیانوس اشاره کرد.

"طراحی جدید ما می‌تواند زیرساخت‌های اینترنت اشیاء زیر آب را برای همیشه تغییر دهد."

با وجود محدودیت‌های نوری در اعماق بسیار زیاد، این سلول‌های خورشیدی دریایی یک راهکار پایدار برای مناطق کم‌عمق و متوسط اقیانوس فراهم می‌کنند.