Юньнаньский университет представил новую перовскитную фотоэлектрическую систему, которую заявляют как способ автономного питания подводных датчиков, камер, средств связи и прочего оборудования, не требующего частой замены или подзарядки. По данным источников, устройство способно работать под водой на глубине до 10 метров и сохранять эффективность в условиях ограниченного освещения. (ID источника: 0, 1, 2, 3, 4)

Чтобы адаптировать солнечную технологию к подводному спектру, учёные выбрали перовскит с шириной запрещённой зоны около 1,96 эВ, что, по их словам, лучше соответствует сине-зелёному свету, сохраняющемуся в воде, где красный свет отсутствует на глубине 10 метров. Такие материалы могут показывать хорошие характеристики даже при слабом световом потоке. (ID источника: 11, 12, 13, 14)

Из-за агрессивной морской среды researchers добавили в структуру полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (PHMG), который улучшает кристаллизацию перовскита и повышает устойчивость материала в морской воде. По масштабу экспериментов это позволило повысить долговечность команды к условиям среды. (ID источника: 15, 16, 17, 18)

В лабораторных условиях миниатюрный элемент площадью 0,0895 см², моделирующий освещение на глубине 10 метров, достиг КПД 34,71%. При масштабировании до модуля площадью 28,79 см² эффективность составила 29,4%. Защиту от воды, давления и коррозии обеспечили многослойной оболочкой из бутилкаучука, защитного стекла и прозрачной эпоксидной смолы. После 1000 часов погружения устройство сохранило 99,58% исходной эффективности. (ID источника: 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25)

Расчёты долговечности выглядят впечатляюще: при 25 °C показатель T80 достиг 48 904 часов, то есть примерно через 5,6 года непрерывной эксплуатации элемент должен сохранять не менее 80% первоначальной мощности. В реальных испытаниях в Южно-Китайском море фотоэлементы на глубинах 2, 6 и 10 метров зарядили литий-ионные аккумуляторы за два часа: 1416, 752 и 324 мВт·ч соответственно, причём на глубине 10 метров это было достаточным для питания светодиодной панели. (ID источника: 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34)

Авторы отмечают перспективы применения технологии в автономных подводных системах мониторинга и исследований моря, где требуется стабильное, но умеренно мощное энергоснабжение. Возможности охватывают подводную робототехнику и полевые наблюдения в морской среде. (ID источников: 35, 36)