Az egyik legnagyobb probléma, amivel meg kell küzdeniük a tenger mélyén dolgozó kutatóknak, hogy miként biztosítsanak folyamatos energiaellátást a hosszú időre víz alá telepített eszközöknek. A Yunnani Egyetem tudósai ennek lehetséges megoldásaként olyan napelemeket teszteltek, amelyek akár tíz méterrel a vízfelszín alatt is képesek áramot termelni.
A Joule folyóiratban megjelent tanulmány szerint a Dél-kínai-tengerben, tízméteres mélységben elhelyezett napelemek két óra alatt elegendő energiát gyűjtöttek ahhoz, hogy feltöltsenek egy lítiumion-akkumulátorokból álló rendszert. A fejlesztés alapját ólom-halogenid-perovszkit alkotja, amelyhez polihexametilén-guanidin-hidroklorid nevű polimert adtak. Ez az adalék javította a napelemek hatékonyságát.
A kutatók szerint a korábbi vizsgálatok jellemzően legfeljebb kétméteres mélységig jutottak, ami meglehetősen távol áll a gyakorlati alkalmazás követelményeitől. Wen-Hua Zhang, a Yunnani Egyetem munkatársa úgy fogalmazott, hogy eredményeik elsőként igazolják a víz alá merített napelemek működőképességét körülbelül tízméteres mélységben is, ezzel jelentősen kibővítve a technológia alkalmazási lehetőségeit.
A teljesítmény természetesen a mélységgel együtt csökken. A panelek két méteren 1416 milliwattóra, hat méteren 752 milliwattóra, tíz méteren pedig 324 milliwattóra energiát gyűjtöttek. Külön laboratóriumi mérések során a teljesítményátalakítás hatásfoka valamivel 35 százalék alatt maradt. A kutatók becslése szerint az egyes cellák a telepítésüket követően akár öt és fél évig is működőképesek maradhatnak.
A technológia elsősorban olyan eszközök energiaellátásában lehet hasznos, amelyek hosszú időt töltenek a víz alatt. Szenzorok, kamerák és kommunikációs rendszerek működését segítheti, de a későbbiekben önellátó tengeri energiarendszerek, illetve autonóm víz alatti eszközök, például kutatódrónok energiaellátására is alkalmas lehet. A helyhez kötött berendezések esetében különösen előnyös, hogy a közelben elhelyezett napelemek folyamatosan pótolhatják az elfogyasztott energiát, csökkentve a rendszeres emberi beavatkozás szükségességét.
A gyakorlati bevezetés előtt azonban még akad néhány megválaszolandó kérdés, mint például a felületen megtelepedő élőlények és szerves anyagok problémája. A víz alatti napelemekre rakódó szennyeződés idővel ronthatja a teljesítményt, ezért elképzelhető, hogy rendszeres tisztításra lesz szükség.
