研究人员发现钙钛矿光伏电池可在海面下10米处工作
一个科学家团队已证明，钙钛矿光伏电池能够在南海海面下10米处工作。
该研究的作者、来自云南大学和位于昆明的西南联合研究生院的张文华表示，目前关于水下光伏电池的研究报道寥寥，且全部集中于2米或更浅的水深。
张文华说：“这项工作首次对实际在深达约10米水下运行的水下光伏电池进行了功能性验证，极大拓展了其应用范围。”
科学家们部署了带隙约为1.96电子伏特的宽带隙卤化铅钙钛矿光伏电池。研究论文解释说，为实现高效且耐久的水下钙钛矿，团队引入了聚六亚甲基胍盐酸盐进行能级调控。
论文补充称：“这使钙钛矿能够从p型转变为n型，从而促进电子提取、抑制卤素离子迁移、降低缺陷密度并提升晶格稳定性。”
为测试其钙钛矿，研究团队开发了一套定制的实验室系统，配备专门设计的光学滤光片，以模拟不同深度下的水下光照。在测试中，其水下钙钛矿实现了34.71%的光电转换效率，并在模拟10米水深的条件下经过1,160小时几乎未出现衰减。
随后，团队将钙钛矿光伏电池与水下机器人集成，部署在南海涠洲岛附近10米深处，以测试其实际应用表现。
研究发现，这些大面积组件在10米深处接受2小时水下光照后能够发电324毫瓦时，足以为锂离子电池充电并点亮LED。
论文中列出的额外加速测试预测，这些电池在25°C、10米水深处浸没时的使用寿命可接近5.5年。
张文华说：“最令我们意外的是，我们的大面积组件在10米水深的真实条件下仅用两小时就产生了如此多的电能。”
他补充说：“我们还实现了从小面积实验室电池到大型组件的规模化。”“实验室研究与现场实验相结合，为水下光伏的运行提供了有力证据。”
论文称，这些发现“为钙钛矿光伏在水下环境中的实际部署铺平了道路”，可用于为远离陆地的水下传感器、摄像头和通信系统供电。
论文总结道：“这为实现自持式海洋能源系统和自主水下设备提供了一条前景可期的路径。”
该研究成果发表于论文《利用宽带隙钙钛矿实现水下太阳能采集，服务于自主水下能源系统》，刊登于《焦耳》。
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