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美国海军研究实验室的水下光伏研究-说什么?

显然,美国海军研究实验室(NRL)正在致力于开发水下光伏太阳能技术。也许只是我在佛罗里达西南的海滩上长大,是双鱼座的人,但是我认为这简直太邪恶了。这是NRL的完整公告:

美国海军电子科学与技术事业部海军研究实验室的科学家致力于水下光伏研究,以开发高带隙太阳能电池,该太阳能电池能够产生足够的功率来操作9米深度的电子传感器系统。

水下GaInP和晶体硅电池的功率密度与深度的关系。(美国海军研究实验室)

水下自治系统和传感器平台由于缺乏长寿命电源而受到严重限制。迄今为止,这些系统必须依靠水上平台提供的陆上电力,电池或太阳能。尝试使用光伏技术的成功有限,这主要是由于缺乏穿透性的太阳光,并且使用的太阳能电池朝着不受阻碍的地面太阳光谱方向进行了优化。

NRL成像器和检测器部门负责人Phillip Jenkins说:“越来越多的人使用自主系统来提供态势感知和水下长期环境监测。”“尽管水吸收了阳光,但是技术挑战是开发一种太阳能电池,该太阳能电池可以有效地将这些水下光子转化为电能。”

即使太阳辐射的绝对强度在水下较低,但光谱含量仍很窄,因此如果太阳能电池与波长范围完全匹配,则可以提高转换效率。先前在水下操作太阳能电池的尝试集中在晶体硅太阳能电池,最近是非晶硅电池。

高质量的磷化铟镓(GaInP)电池非常适合水下操作。GaInP电池在400到700纳米(可见光)之间的波长中具有高量子效率,并且固有的暗电流低,这对于在弱光条件下的高效率至关重要。

詹金斯说,水下太阳的滤波光谱偏向光谱的蓝/绿部分,因此带隙较高的电池(如GaInP)的性能要比常规硅电池好得多。

在9.1米最大深度处的初步结果表明,每平方米太阳能电池的输出功率为7瓦,足以证明在近岸沿岸带常见的深度处可以收集到有用的太阳能。

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