A kínai Kunmingban működő Yunnan Egyetem kutatócsoportja perovszkit napelemek víz alatti telepítésével kísérletezik, eredményeikről a Joule folyóiratban számoltak be.

A perovszkit nevű ásványból készült napelemek ugyan olcsón előállíthatók, sajátos formákat ölthetnek – például vékony, rugalmas, átlátszó filmrétegekként –, és a beérkező napenergia lényegesen nagyobb részét képesek elektromos energiává alakítani, mint a szilíciumból készült elemek. Ugyanakkor gyorsan lebomlanak, a nedvesség pedig különösen káros az esetükben, ami a víz alatti használatot látszólag indokolatlanná teszi. Azonban ezeknél az elemeknél beállítható, hogy a fény különböző hullámhosszain működjenek – részletezi a kísérleteket ismertető Ars Technica. A víz gyorsan elnyeli azokat a fényhullámhosszakat, amelyeket a szilícium napelemek hasznosítanak, egy perovszkitcella azonban még a mély tengerben is képes elektromos energiát termelni. Ráadásul az alacsonyabb fényintenzitás és a hűvös még a hosszabb élettartamot is segít.

A perovszkitok hullámhossz-tartományának beállításához csupán a gyártás során kell módosítani az anyag kémiai összetételét, az igazi feladat a cellák tartósságának biztosítása volt. Amikor a kutatók olyan fénnyel tesztelték a cellákat, amely megfelelt a tízméteres óceáni mélység fényviszonyainak, a cellák hatékonynak bizonyultak: a fény energiájának mintegy 35 százalékát alakították elektromos energiává. A szilícium napelemek hatásfoka közelebb van a 20 százalékhoz.

A kutatók a perovszkit elemeket több védőréteg közé helyezték, és tengervízbe merítették 40 napra. Ekkor a napelem még eredeti hatásfokának 99,6 százalékán működött. Ebből kiindulva a kutatók úgy becsülik, hogy a napelem körülbelül 5,5 évig működhet tengervízben, mielőtt hatásfoka 80 százalékra csökkenne – ezt szokták általában a hasznos élettartam határának tekinteni. Bár ez messze elmarad a szilícium napelemek teljesítményétől, még így is jóval meghaladja azt, amit a legtöbb perovszkit-alapú napelem eddig elért. Eközben egy másik napelemet a Dél-kínai-tengeren is teszteltek, 2, 6 és 10 méteres mélységben. Nagyobb mélységben a fokozódó fényszóródás miatt a napelemet érő fény sokkal egyenletesebbé vált, bár közben halványabb is lett, 10 méteres mélységben a napelem valamivel kevesebb mint negyedannyi energiát termelt, mint 2 méteren.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: