【核心提要】
【正文报道】
近日,由西南联合研究生院与云南大学研究员张文华(Zhang Wenhua)及其合作者开展的一项研究取得重大突破:科研团队成功研发出一种能够在水下10米深度稳定运行的太阳能电池。实验数据显示,该电池在相关水深环境下可连续工作两小时,产生的电能足以为锂离子电池(Lithium-ion Battery)充电;若持续置于此类环境中,其预期运行寿命可达约5.5年。
长期以来,由于阳光进入水中后会迅速衰减,研究人员一直难以利用太阳能为水下设备提供动力。这一技术瓶颈限制了水产养殖监测、深海勘探等领域的自动化程度。为了攻克这一难题,张文华团队首先构建了一套定制化的实验室系统,通过配备特定光学滤光片来模拟不同深度下的光照条件。
该研究的核心突破在于研发出一种高效的宽能带隙(Wide Bandgap)浸没式太阳能电池。这种新型电池能够吸收从蓝光到橙光的广泛光谱范围,显著提升了在浑浊或深水环境中的能量捕捉效率。此外,实验还验证了其卓越的稳定性:将电池置于充满氮气的手套箱中储存300天后,其效率仍保留了初始值的约96%。
为了进一步验证其实际应用性能,研究团队将钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells)与水下机器人进行集成。随后,该系统被部署在南海涠洲岛附近10米深的水域中进行实地测试。结果显示,在模拟及真实水下环境下运行1160小时后,电池几乎未出现性能衰减。
这一研究成果为解决偏远海域或陆地无法触及区域的电力供应提供了新方案。该技术有望为远程水下传感器、监控摄像头以及通信系统提供绿色能源支持,为海洋科学研究和智能渔业监测提供强有力的技术支撑。
【小编观点】 此次研发的“宽能带隙”技术是解决特定环境光能收集的关键。随着深海经济(Blue Economy)的快速发展,能够提供持久、稳定电力的水下能源系统将成为海洋基础设施建设中的核心组件。该研究不仅是材料科学的突破,更是推动海洋科技装备自主可控的重要一步。
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近日,由西南联合研究生院与云南大学研究员张文华(Zhang Wenhua)及其合作者开展的一项研究取得重大突破:科研团队成功研发出一种能够在水下10米深度稳定运行的太阳能电池。实验数据显示,该电池在相关水深环境下可连续工作两小时,产生的电能足以为锂离子电池(Lithium-ion Battery)充电;若持续置于此类环境中,其预期运行寿命可达约5.5年。
长期以来,由于阳光进入水中后会迅速衰减,研究人员一直难以利用太阳能为水下设备提供动力。这一技术瓶颈限制了水产养殖监测、深海勘探等领域的自动化程度。为了攻克这一难题,张文华团队首先构建了一套定制化的实验室系统,通过配备特定光学滤光片来模拟不同深度下的光照条件。
该研究的核心突破在于研发出一种高效的宽能带隙(Wide Bandgap)浸没式太阳能电池。这种新型电池能够吸收从蓝光到橙光的广泛光谱范围,显著提升了在浑浊或深水环境中的能量捕捉效率。此外,实验还验证了其卓越的稳定性:将电池置于充满氮气的手套箱中储存300天后,其效率仍保留了初始值的约96%。
为了进一步验证其实际应用性能,研究团队将钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells)与水下机器人进行集成。随后,该系统被部署在南海涠洲岛附近10米深的水域中进行实地测试。结果显示,在模拟及真实水下环境下运行1160小时后,电池几乎未出现性能衰减。
这一研究成果为解决偏远海域或陆地无法触及区域的电力供应提供了新方案。该技术有望为远程水下传感器、监控摄像头以及通信系统提供绿色能源支持,为海洋科学研究和智能渔业监测提供强有力的技术支撑。
【小编观点】
此次研发的“宽能带隙”技术是解决特定环境光能收集的关键。随着深海经济(Blue Economy)的快速发展,能够提供持久、稳定电力的水下能源系统将成为海洋基础设施建设中的核心组件。该研究不仅是材料科学的突破,更是推动海洋科技装备自主可控的重要一步。
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