Manba: tirishqoqlik bilan
Nyu-York universiteti tadqiqotchilari xabar berishicha, quyosh nuri ostida suv ostida ishlaydigan va avtonom suv osti transport vositalarini samarali ishlatishda ishlatilishi mumkin bo'lgan ko'plab organik va noorganik materiallar bo'lishi mumkin. Ularning tadqiqotlari, bugungi kunda (2020 yil 18 mart) Joule jurnalida chop etilib, an'anaviy silikonda ishlatiladigan tor tarmoqli yarimo'tkazgichlarni emas, balki turli xil keng diapazonli yarim o'tkazgichlarni ko'rsatib, bir qator suvli chuqurliklarda tegmaslik diapazonlar qiymatlari bo'yicha ko'rsatmalarni ishlab chiqadi. quyosh batareyalari, suv osti suvlari uchun eng yaxshi jihozlangan.
"Hozircha an'anaviy silikon hujayralardan foydalanish odatiy holga aylandi, chunki biz juda katta chuqurlikka borganimizdan beri ideal emasmiz, chunki kremniy juda ko'p miqdordagi qizil va infraqizil nurni o'zlashtiradi, va u suvga singib ketadi - ayniqsa Nyu-York universiteti Tandon muhandislik maktabining prof. Andre D. Teylorning Transformativ materiallar va jihozlar laboratoriyasida ilmiy xodim bo'lgan Jeyson A. Rohrning aytishicha, tadqiqotning muallifi. "Bizning ko'rsatmalarimiz yordamida yanada maqbul materiallar ishlab chiqilishi mumkin."
Suv osti transport vositalari, masalan, tubsiz okeanni kashf qilish uchun ishlatiladigan vositalar, quruqlikdagi quvvat yoki samarasiz bortli batareyalar bilan cheklangan bo'lib, uzoq masofalar va vaqt oralig'ida sayohat qilishni oldini oladi. Ammo quruqlik va kosmosga olib chiqqan quyosh batareyalari texnologiyasi bu suv osti kemalariga sayr qilish uchun ko'proq erkinlik berishi mumkin bo'lsa-da, suvli dunyo noyob muammolarga duch kelmoqda. Suv sochilib ketadi va ko'zga ko'rinadigan yorug'lik spektrining ko'p qismini yutadi, shuning uchun kremniy asosidagi quyosh xujayralari hosil bo'lgunga qadar qizil quyosh to'lqin uzunliklarini hatto sayoz chuqurliklarda hosil qiladi.
Suv osti quyosh batareyalarini rivojlantirishga qaratilgan avvalgi urinishlar kremniy yoki amorf kremniydan qurilgan bo'lib, ularning har biri quruqlikka yorug'likni olish uchun eng mos bo'lgan tor oraliq bo'shliqlarga ega. Shu bilan birga, ko'k va sariq yorug'lik, boshqa to'lqin uzunliklari pasaygan sari, suv ustuniga chuqur kirib borishi mumkin, bu an'anaviy quyosh batareyalarida topilmaydigan kengroq bo'shliqlarga ega yarimo'tkazgichlar suv osti suvini energiya bilan ta'minlash uchun yaxshiroq imkoniyat yaratadi.
Suv osti quyosh xujayralari imkoniyatlarini yaxshiroq tushunish uchun Roh va hamkasblari Atlantika va Tinch okeanining eng aniq hududlaridan tortib to bulutli Fin ko'ligacha bo'lgan suv havzalarini baholab, har birida quyosh batareyalari samaradorligini cheklash uchun batafsil balans modelidan foydalanganlar. Manzil. Quyosh xujayralari energiyani quyoshdan 50 metrgacha Erning eng toza suv havzalarida to'plashi namoyish etildi, sovuq suv hujayralar samaradorligini yanada oshirdi.
Tadqiqotchilarning hisob-kitoblari shuni ko'rsatdiki, quyosh batareyalari absorberlari eng yaxshi diapazoni bilan ikki metr chuqurlikda 1,8 elektronolts va 50 metr chuqurlikda 2,4 ga yaqin elektrolts bilan ishlaydilar. Ushbu qiymatlar o'rganilayotgan barcha suv manbalari bo'yicha izchil bo'lib, quyosh batareyalarini suv joylashuviga emas, balki aniq ish chuqurliklariga moslashtirish mumkinligini anglatadi.
Rohr ta'kidlashicha, kam nurli sharoitlarda yaxshi ishlashi ma'lum bo'lgan organik materiallardan tayyorlangan arzon ishlab chiqarilgan quyosh xujayralari va davriy stol ustidagi uchta va beshinchi guruh elementlaridan yasalgan qotishmalar chuqur suvlarda ideal bo'lishi mumkin. Va yarimo'tkazgichlarning tarkibi quruqlikda ishlatiladigan quyosh batareyalaridan farq qilsa ham, umumiy dizayn nisbatan o'xshash bo'lib qolaveradi.
"Quyosh teradigan materiallar o'zgarishi kerak bo'lsa-da, umumiy dizayn har doim ham ko'p narsani o'zgartirishi shart emas" deydi Roh. "An'anaviy kremniy quyosh panellari, sizning tomingizda topishingiz mumkin bo'lgan narsalar kabi, atrof-muhitga zarar etkazmaslik uchun o'rnatilgan. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ushbu panellarni bir necha oy davomida suvga botirish va panellarga jiddiy zarar etkazmasdan ishlatish mumkin. Optimal materiallardan tayyorlangan yangi quyosh panellari uchun ham shunga o'xshash kapsulatsion usullarni qo'llash mumkin. " Endi ular samarali suv osti quyosh batareyalarini belgilashga imkon beradigan narsani aniqlagandan so'ng, tadqiqotchilar eng maqbul materiallarni ishlab chiqishni rejalashtirmoqdalar.
"O'yin-kulgi shu erda boshlanadi!" deydi Rohr. "Biz allaqachon suvda yuqori darajada barqaror bo'lgan ochilmagan izolyatsiya qilingan organik quyosh xujayralarini o'rganib chiqdik, ammo bu hujayralarni an'anaviy hujayralarga qaraganda samaraliroq qilish mumkinligini ko'rsatishimiz kerak. Dunyo bo'ylab hamkasblarimiz qanchalik qobiliyatli ekanliklarini hisobga olib, yaqin kelajakda ushbu yangi va hayajonli quyosh batareyalarini bozorda ko'rishimizga aminmiz. "
