Celule solare cu perovskit testate la 10 metri sub apă produc 324 mWh și încarcă baterii — NRG-IA

Un modul solar cu perovskit a produs electricitate la 10 metri sub suprafața mării și a încărcat baterii litiu-ion într-un test desfășurat în Marea Chinei de Sud. Modulul avea o suprafață activă de 115 cm² și a acumulat 324 mWh de energie în două ore la această adâncime, demonstrând că fotovoltaicul poate fi proiectat pentru un mediu în care lumina este mult mai slabă și are o compoziție spectrală radical diferită de cea de la suprafață. Rezultatul, publicat pe 11 septembrie 2026 în revista Joule , nu deschide perspectiva unor ferme solare submarine pentru alimentarea orașelor. Deschide o aplicație mult mai apropiată și mai realistă: alimentarea unor senzori, camere, echipamente de comunicații și alte dispozitive care trebuie să funcționeze autonom sub apă și pentru care fiecare intervenție de mentenanță înseamnă timp, logistică și costuri suplimentare. Celula a fost proiectată pentru lumina care supraviețuiește sub apă La suprafață, un panou solar primește un spectru larg de radiație. Sub apă, situația se schimbă rapid. Apa absoarbe puternic lungimile de undă mai mari, inclusiv o mare parte din radiația roșie și infraroșie, iar la adâncimi de aproximativ 5–10 metri lumina disponibilă este dominată de zona albastru-verde, aproximativ între 400 și 600 nanometri. Acesta este unul dintre motivele pentru care un panou clasic de siliciu nu este alegerea ideală pentru asemenea condiții. O parte importantă din spectrul pe care siliciul îl poate utiliza la suprafață dispare pe măsură ce lumina traversează apa. Cercetarea publicată în Nature Photonics identificase deja această nepotrivire spectrală drept una dintre problemele fotovoltaicului subacvatic și indicase materialele cu bandă interzisă mai largă, inclusiv perovskitele, drept candidați promițători. Echipa din spatele noului studiu a construit o perovskită cu o bandă interzisă de aproximativ 1,96 eV , adaptată spectrului solar rămas la aceste adâncimi. Proprietățile perovskitelor pot fi ajustate prin modificarea compoziției materialului, ceea ce permite celulei să fie optimizată pentru anumite lungimi de undă. Practic, cercetătorii nu au încercat să facă un panou terestru să funcționeze sub apă. Au proiectat celula pentru lumina care mai există acolo . La 10 metri, modulul a încărcat efectiv o baterie Testul de teren arată cât de rapid scade resursa solară pe măsură ce modulul coboară. În două ore de expunere naturală, modulele de 115 cm² au încărcat bateriile cu 1.416 mWh la 2 metri , 752 mWh la 6 metri și 324 mWh la 10 metri . La adâncimea maximă, energia obținută a reprezentat aproximativ 23% din cea colectată la 2 metri în același interval. Cifra de 324 mWh pare minusculă în comparație cu energia produsă de panourile instalate pe o casă sau într-un parc fotovoltaic. Pentru un sistem submarin de putere redusă, comparația relevantă este însă alta: poate dispozitivul să recupereze permanent suficientă energie pentru a-și prelungi autonomia sau pentru a reîncărca bateria fără să fie scos din apă? Experimentul arată că răspunsul poate fi afirmativ pentru anumite sarcini. Cercetătorii au încărcat baterii litiu-ion și au alimentat LED-uri, iar studiul indică drept aplicații potențiale senzorii, camerele și sistemele de comunicații submarine. Aici apare avantajul economic real. Pentru un senzor instalat într-o zonă greu accesibilă, energia nu trebuie neapărat să fie multă; trebuie să fie disponibilă suficient de constant pentru a reduce dependența de recuperarea dispozitivului, schimbarea bateriei sau alimentarea printr-un cablu dedicat. Eficiența de 34,71% arată cât de bine folosește celula lumina rămasă Cea mai spectaculoasă valoare din studiu apare în laborator: 34,71% eficiență de conversie atunci când celula a fost iluminată cu un spectru construit pentru a reproduce condițiile existente la aproximativ 10 metri sub apă. În condiții solare standard AM 1.5G, aceeași familie de dispozitive a atins 17,08%, respectiv 16,79% eficiență certificată . Cele două procente măsoară însă performanța sub spectre diferite. Valoarea de 34,71% arată că dispozitivul convertește foarte eficient lumina care ajunge efectiv la celulă la acea adâncime . Nu înseamnă că la 10 metri există 34,71% din energia solară disponibilă la suprafață și nici că un modul submarin poate produce aceeași putere ca unul aflat în plin soare. Puterea absolută rămâne limitată de cantitatea tot mai mică de lumină disponibilă cu adâncimea. Tocmai de aceea aplicația naturală a tehnologiei nu este producția energetică de scară, ci alimentarea unor dispozitive cu necesar redus. Un senzor care se încarcă singur poate schimba economia monitorizării submarine O mare parte din oceane este dificil și costisitor de monitorizat continuu. Senzorii și instrumentele submarine depind de baterii, de cabluri de alimentare sau de recuperarea periodică pentru mentenanță. O sursă fotovoltaică locală ar putea completa bateria în timpul zilei și prelungi perioada în care un dispozitiv poate funcționa autonom. Pentru…